2) Kingdom Protista
Termasuk ke dalam kingdom ini adalah organisme yang bersel
tunggal bersifat eukariotik. Eukariotik berarti inti sel-selnya telah
bermembran, meliputi protozoa dan alga. Sistem klasifikasi ini
dirintis oleh Ernst Haeckel (1834-1919)
3) Kingdom Mycota
Kingdom ini meliputi makhluk hidup yang tidak mempunyai
klorofil, sehingga tidak dapat mensintesa makanan sendiri atau
bersifat heterotrop, ada yang bersifat parasit, ada juga yang
bersifat saprofit. Termasuk di dalamnya adalah berbagai jamur,
seperti jamur merang, jamur kuping dan jamur oncom.
4) Kingdom Plantae
Kingdom ini meliputi makhluk hidup yang mampu melakukan
fotosintesis, yaitu makhluk hidup yang mempunyai klorofil,
sehingga dapat hidup tanpa mengambil energi dari organisme
lain. Makhluk itu disebut organisme autotrop. Termasuk di
dalamnya adalah Bryophyta, Pteridophyta, dan Spermatophyta.
5) Kingdom Animalia
Kingdom ini meliputi makhluk hidup eukariotik bersel banyak,
bersifat heterotrop, meliputi Porifera, Platyhelminthes, Hydrozoa,
Nematoda, Rotifera, Annelida, Molusca, Arthropoda, Echinoder-
mata dan Chordata.
SISTEM LIMA KINGDOM
MONERA PROTOZOA ANIMALIA MYCOTA PLANTAE
Bakteri Alga biru Protozoa Alga Ascomycota Basidiomycota Chytridiomycota Zygomycota
(E. Coli) (Phaeophyta) Bryophyta Pteridophyta Spermatophyta
(Cyanophyta) (Amoeba)
Porifera Platyhelmithes Hydrozoa Nematoda Rotifera Anelida Molusca Arthropoda Echinodermata Chordata
Sumber : Micosoft Encarta 2006
Gambar 2.13
Sistem klasifikasi makhluk hidup dengan sistem lima Kingdom
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
40
Di unduh dari : Bukupaket.com
e. Sistem enam kingdom
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong
ilmuwan untuk selalu mengembangkan hasil penelitian termasuk
pengelompokan makhluk hidup menjadi enam kingdom. Sistem
pengelompokan enam kingdom adalah Archaea (Eubacteria),
Bacteria, Protista, Fungi, Plantae, dan Animalia. Kingdom Archea dan
Bacteria mempunyai ciri-ciri antara lain, prokariotik, bahan genetik
(DNA) tidak berstruktur dalam bentuk nukleus, DNA terdapat pada
nuclear area (nukleoid), tidak mempunyai organel (organel tidak
bermembran), umumnya lebih kecil dari sel eukariotik, kecuali bakteri
Epulofosculum fishelsoni (650m = 0,65mm) dan Thiomargarrita
namimbiensis (800m = 0,80 mm).
7. Klasifikasi tumbuhan
Dunia tumbuhan dikelompokkan menjadi Thallophyta, Bryophyta,
Pteridophyta dan Spermatophyta. Berikut akan dijelaskan masing-
masing kelompok tumbuhan tersebut dari yang paling rendah
tingkatannya (Thallophyta) sampai dengan tumbuhan yang paling
tinggi tingkatannya (Spermatophyta). Dilihat dari ciri-ciri karakteristik
morfologi, dunia tumbuhan dikelompokkan sebagai berikut.
a. Thallophyta
Thallophyta merupakan tumbuhan yang paling sederhana
tingkatannya dibandingkan dengan kelompok tumbuhan yang lain.
Thallophyta adalah tumbuhan bertalus, artinya tumbuhan tersebut
belum memiliki organ tubuh yang jelas, seperti akar, batang, dan daun.
Untuk melestarikan kehidupannya, tumbuhan ini mempunyai tubuh
yang sederhana tetapi memiliki fungsi yang sama dengan organ tubuh
tanaman pada umumnya.
b. Fungi (jamur) jelly fungus
Berdasarkan struktur tubuhnya, jamur jamur jamur sarang
digolongkan ke dalam tumbuhan tingkat agaricales burung
rendah (Thallophyta), tetapi jika dilihat dari ada
tidaknya klorofil maka jamur dikelompokkan Gambar 2.14 Sumber : Microsoft Encarta 2006
tersendiri, tidak dijadikan satu kelompok Berbagai jenis jamur
dengan tumbuhan yang lain. Jamur tidak
mempunyai klorofil maka tidak dapat
mensintesa sendiri makanan yang diperlukan.
Mereka mengambil dari sisa-sisa organisme
dan mencernanya dengan cara enzimatis.
Karena suhu dan kelembaban yang tinggi
maka di Indonesia ditemukan banyak sekali
jamur dari berbagai jenis.
Keanekaragaman Hayati
41
Di unduh dari : Bukupaket.com
Jamur dikelompokkan menjadi beberapa golongan, yaitu.
1) Oomycotina (contoh: Pithium sp, Phytophora sp),
2) Zygomycotina (contoh Rhizopus oryzae, Rhizopus nigricans),
3) Ascomycotina (contoh: Saccharomyces crevice, Penicillium
notatum),
4) Basidiomycotina (contoh: Volvariella volvacea, Puccinia
graminis),
5) Deuteromycotina (contoh Chladosporium sp, Curvularia sp).
c. Lumut kerak (Lichenes)
Gambar 2.15 Sumber : Microsoft Encarta 2006 Lumut kerak merupakan simbiosis
Lichenes antara alga hijau (Cyanophyta) dengan jamur
dari kelompok Ascomycotina atau Basi-
diomycotina. Di Indonesia lumut kerak
tersebar luas lebih dari 1.000 jenis yang
diketahui dari sekitar 2.500 jenis yang ada.
Biasanya tanaman simbiosis ini hidup
menempel pada kulit batang tanaman, dan
dapat hidup di tempat lembap, karena alga
memerlukan air untuk fotosintesis.
d. Tumbuhan lumut (Bryophyta)
Tumbuhan lumut susunan tubuhnya lebih kompleks dibanding
dengan Thallophyta. Dalam daur hidupnya terdapat pergantian
keturunan (metagenesis) antara turunan vegetatif dengan turunan
generatif. Gametofit lebih menonjol dibanding sporofit. Gametofit
merupakan turunan vegetatif yang melekat pada substrat dengan
menggunakan rizoid. Sporofit merupakan turunan vegetatif berupa
badan penghasil spora (sporangium). Sporofit itu tumbuh pada
gametosit bersifat parasit. Habitatnya di daratan yang lembab, ada
pula yang hidup sebagai epifit. Tubuhnya tidak memiliki berkas
pembuluh (vaskular seperti pembuluh xilem dan floem). Berdasarkan
struktur tubuhnya dibedakan atas lumut hati (Hepaticae) dan lumut
daun (Musci).
e. Tumbuhan paku-pakuan (Pteridophyta)
Tumbuhan paku-pakuan sudah memiliki akar, batang dan
daun, sehingga tingkatannya lebih tinggi dibanding tumbuhan lumut.
Pada batang sudah terdapat jaringan pengangkut xilem dan floem
yang teratur. Seperti halnya lumut, tanaman ini dalam reproduksinya
mengalami metagenesis, turunan gametofit dan sporofitnya
bergantian. Sporofit yang bersifat autotrop merupakan tumbuhan
yang sempurna, sehingga mempunyai usia yang relatif panjang
dibandingkan dengan gametofitnya. Generasi gametofitnya berupa
protalium, merupakan tumbuhan yang tidak sempurna walaupun
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
42
Di unduh dari : Bukupaket.com
bersifat autotrop. Oleh karena itu, usianya tanaman paku
relatif pendek. Ciri morfologis yang tampak
adalah ujung daun yang masih muda terlihat pakis haji
menggulung. Embrionya berkutub dua (bipo-
lar), sedangkan tumbuhan dewasanya Gambar 2.16 paku sarang burung
berkutub satu (monopolar). Berbagai jenis tumbuhan
paku-pakuan
Tumbuhan paku-pakuan dapat tumbuh
dengan baik pada lingkungan yang lembap Sumber : Microsoft Encarta 2006
dan ada beberapa jenis paku-pakuan yang
dapat hidup di dalam air. vinca
f. Spermatophyta anggrek bulan
Dilihat dari struktur tubuhnya, anggota Gambar 2.17
Spermatophyta merupakan tumbuhan tingkat
tinggi. Organ tubuhnya lengkap dan Berbagai jenis tumbuhan bunga mawar
sempurna, sudah terlihat adanya perbedaan spermatophyta
antara akar, batang dan daun yang jelas atau
sering disebut dengan tumbuhan berkormus Sumber : Microsoft Encarta 2006
(Kormophyta). Sporofit merupakan tanaman
yang utama, sedangkan gametofitnya
merupakan bagian tanaman yang nantinya
akan mereduksi. Tumbuhan yang menjadi
anggota Spermatophyta menggunakan biji
sebagai alat reproduksi, melalui fertilisasi
antara spermatozoid yang dibentuk dalam
kepala sari dengan ovum dalam kandung
lembaga. Hasil fertilisasi akan disimpan
dalam biji yang dilindungi oleh kulit biji dan
akan disuplai nutrisi dari endosperm
(cadangan makanan).
Berdasarkan kondisi bijinya, Spermatophyta digolongkan menjadi
tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae) dan tumbuhan berbiji
tertutup (Angiospermae)
1) Gymnospermae
Ciri morfologi tumbuhan ini adalah berakar tunggang, daun sempit,
tebal dan kaku, biji terdapat dalam daun buah (makrosporofil) dan
serbuk sari terdapat dalam bagian yang lain (mikrosporofil), daun
buah penghasil dan badan penghasil serbuk sari terpisah dan masing-
masing disebut dengan strobillus.
Ciri-ciri anatominya memiliki akar dan batang yang berkambium,
akar mempunyai kaliptra, batang tua dan batang muda tidak
mempunyai floeterma atau sarung tepung, yaitu endodermis yang
Keanekaragaman Hayati 43
Di unduh dari : Bukupaket.com
mengandung zat tepung. Pembuahan tunggal dan selang waktu
antara penyerbukan dengan pembuahan relatif lama. Berkas
pembuluh angkut belum berfungsi secara sempurna berupa trakeid.
Yang termasuk golongan ini adalah Cycas rumphii (pakis haji),
Ginko opsida (ginko).
2) Angiospermae
Tanaman angiospermae mempunyai ciri-ciri morfologi sebagai
berikut mempunyai bunga yang sesungguhnya, bentuk daun pipih
dan lebar dengan susunan daun yang bervariasi, bakal biji tidak
tampak terlindung dalam daun buah atau putik, terjadi pembuahan
ganda, pembentukan embrio dan endosperm berlangsung dalam
waktu yang hampir bersamaan.
Angiospermae dibedakan menjadi dua kelas berdasarkan keping
biji (kotiledon), adalah sebagai berikut.
a) Monokotiledon, yaitu tumbuhan yang mempunyai keping biji
tunggal. Contohnya kelapa (Cocos nucifera), melinjo (Gnetum
gnemon).
b) Dikotiledon, yaitu tumbuhan yang mempunyai keping biji dua.
Contohnya petai (Parkia speciosa), cabe rawit (Capsicum
frustescens).
Tabel perbedaan morfologi dan anatomi monokotiledon dengan
dikotiledon.
Pembeda Monokotiledon Dikotiledon
Kotiledon Satu buah Dua buah
Sistem perakaran Serabut Tunggang
Kambium Tidak berkambium Berkambium
Tulang daun Sejajar/melengkung Menyirip/menjari
Jumlah bagian bunga Kelipatan tiga Kelipatan empat/lima
Keadaan biji setelah Tetap utuh Terbelah dua
berkecambah
Kaliptra Punya kaliptrogen Tidak punya kaliptrogen
8. Determinasi atau identifikasi
Selain mengadakan klasifikasi, tugas utama taksonomi lainnya
yang penting ialah pengenalan atau identifikasi. Melakukan identifikasi
tumbuhan berarti mengungkapkan atau menetapkan identifikasi ("jati
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
44
Di unduh dari : Bukupaket.com
diri") suatu tumbuhan, yang dalam hal ini tidak lain adalah menentukan 45
namanya yang benar dan tempatnya yang tepat dalam sistem
klasifikasi. Untuk istilah identifikasi sering juga digunakan istilah
determinasi yang diambil dari bahasa Belanda, yaitu determinatie yang
artinya penentuan.
Siapapun yang menghadapi benda yang tidak ia kenal, pertama-
tama yang ditanyakan tentulah " Benda apakah ini ?" Demikian pula
setiap orang yang tidak peduli apakah ia seorang pakar ilmu tumbuhan
ataukah ia orang awam, menghadapi suatu tumbuhan yang tidak ia
kenal, pasti yang pertama-tama ia tanyakan adalah "Tumbuhan
apakah ini gerangan?" Itu berarti yang ingin ia ketahui terlebih dahulu
adalah identitas tumbuhan itu, yang berarti pula bahwa yang pertama-
tama dilakukan oleh siapapun yang tidak atau belum mengenal
tumbuhan yang ia hadapi adalah berusaha mengenal atau melakukan
identifikasi tumbuhan tadi.
Dari tumbuhan dan hewan yang ada di bumi ini, yang beraneka
ragam dan besar jumlahnya itu, tentu ada yang telah kita kenal dan
ada pula yang belum kita kenal. Yang kita kenal mungkin juga dikenal
orang lain tetapi mungkin juga tidak. Sebaliknya pun dapat terjadi,
tumbuhan yang tidak kita kenal itu belum dikenal juga oleh siapapun,
maka belum dikenal pula oleh dunia ilmu pengetahuan.
Untuk menentukan nama jenis atau kelompok organisme yang
diteliti, digunakan cara identifikasi dengan menyamakan ciri-ciri yang
ada dengan ciri-ciri yang tercantum dalam kunci determinasi. Kunci
determinasi berisi sejumlah keterangan yang digunakan untuk
menentukan kelompok atau jenis organisme berdasarkan ciri yang
dimilikinya. Untuk menentukan nama kelompok famili, genus, dan
spesies dapat dilakukan dengan cara mencocokkan objek tersebut
dengan ciri-ciri yang tertulis dalam kunci determinasi tersebut.
Tahapan yang dilakukan dalam menggunakan kunci determinasi
untuk menentukan nama suatu kelompok makhluk hidup adalah
sebagai berikut.
a. Mengambil objek yang lengkap, jika tumbuhan maka bagian yang
diambil harus selengkap mungkin, mulai dari akar, batang, daun,
bunga, dan buah serta biji.
b. Mengamati objek, jika perlu gunakan lup untuk memperbesar
objek.
c. Mencocokkan hasil pengamatan dengan kunci determinasi yang
memuat ciri-ciri objek tersebut.
d. Menentukan nama atau kelompok objek dan menuliskan rumus
determinasinya.
Keanekaragaman Hayati
Di unduh dari : Bukupaket.com
Untuk melakukan pencandraan seperti pada urutan kedua di
atas, kita memerlukan daftar ciri-ciri yang dipergunakan untuk
melakukan pengamatan tersebut, daftar ciri-ciri itu disebut dengan
kunci determinasi atau kunci dikotomi. Disebut dikotomi karena daftar
tersebut terdiri atas dua pernyataan yang berlawanan.
Untuk membuat kunci dikotomis dapat dilakukan melalui
langkah-langkah berikut ini.
a. Kelompokkan seluruh organisme yang akan diamati.
b. Gunakan ciri-ciri umum yang ada pada organisme tersebut,
sehingga akan dihasilkan dua kelompok organisme yang berbeda
ciri-ciri umumnya.
c. Gunakanlah ciri-ciri atau struktur yang lebih khusus, sehingga
dua kelompok tersebut masing-masing terbagi lagi menjadi dua
kelompok yang lebih kecil lagi.
d. Kegiatan pengelompokkan dilanjutkan sampai dihasilkan kelompok
yang tidak dapat dibagi-bagi lagi ke dalam kelompok yang lebih
kecil, sehingga akan ditemukan nama dari organisme tersebut.
“Contoh kunci dikotomi/determinasi sederhana adalah sebagai
berikut.”
1. a. Tumbuhan dengan ciri batangnya termasuk dalam batang tidak sejati atau
tidak memiliki alat tubuh yang menyerupai batang ... lumut hati
b. Tumbuhan dengan batang sejati atau memiliki alat tubuh yang menyerupai
batang ....2
2. a. Pada batang tidak diketemukan pembuluh ... Lumut daun
b. Pada batang terdapat jaringan pembuluh ....3
3. a. Tumbuhan tidak berbunga ....4
b. Tumbuhan berbunga atau memiliki organ yang berfungsi seperti
bunga ....4
4. a. Pada daun terdapat bintik kuning atau coklat, jika ditekan akan keluar
serbuk kecil ... Tumbuhan paku
b. Pada daun tidak diketemukan adanya bintik kuning atau coklat ....5
5. a. Tumbuhan tidak dengan bunga sejati, pada ujung ranting atau ketiak daun
terdapat badan berbentuk kerucut yang menghasilkan bakal biji ...
Gymnospermae
b. Tumbuhan dengan bunga sejati dan tidak mempunyai organ berbentuk
kerucut pada ujung atau ketiak daunnya ....6
6. a. Berakar serabut ....7
b. Berakar tunggang ....8
7. a. Batang berongga ... Padi
b. Batang tidak berongga ... Jagung
8. a. Bunga berbentuk kupu-kupu ... Kacang
b. Bunga berbentuk terompet .... Terung
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
46
Di unduh dari : Bukupaket.com
Dari contoh kunci determinasi sederhana di atas maka dapat
ditulis kunci determinasi dari masing-masing spesies, misalkan padi
adalah 1b-2b-3b-4b-5b-6a-7a, sedangkan kacang memiliki kunci
determinasi 1b-2b-3b-4b-5b-6b-8a.
Aktivitas Sains Tugas pengamatan
Tujuan: mengidentifikasi jenis-jenis tanaman denga kunci deteminasi.
Kompetensi Buatlah suatu kelompok yang beranggotakan maksimal 5 orang.
sains Alat dan Bahan
1. Bawalah sepuluh macam jenis tumbuhan, misalkan padi,
· Mengidentifikasi
suatu tanaman jagung, mangga, tebu, mawar, kacang tanah, lumut, jahe,
berdasarkan ciri- buah pinus beserta daunnya, biji nangka beserta daun dan
ciri morfologi rantingnya. Usahakan membawa tanaman dengan organ
yang dimilikinya. yang lengkap, yaitu akar, batang, bunga, daun, ranting, buah
atau umbi, dan biji.
· Mahir 2. Lup
menggunakan 3. Alat tulis-menulis
kunci
determinasi Cara kerja
untuk 1. Dengan menggunakan lup buatlah daftar ciri-ciri bagian
mengidentifikasi
jenis tanaman. dari masing-masing tumbuhan yang dibawa, mengenai
bentuk daun, pertulangan daun, kelipatan bunga, ada atau
tidaknya kambium pada batang, jenis dari akarnya serabut
ataukah tunggang, bentuk buah, jumlah keping bijinya dan
lainnya.
2. Lakukan pengelompokan berdasarkan persamaan dan
perbedaan sifat yang telah ditemukan, menjadi dua
kelompok besar.
3. Masing-masing kelompok tersebut, bagilah kembali
menjadi dua kelompok yang lebih kecil sesuai dengan
persamaan dan perbedaannya.
4. Lakukan langkah ketiga secara berulang-ulang hingga
ditemukan satu tanaman saja pada kelompok terakhir.
5. Buatlah kunci determinasi dari tumbuhan yang telah
dibawa tersebut, yang perlu diingat jumlah kelompok
besar akan menunjukkan jumlah nomor yang akan
digunakan dalam pembuatan kunci determinasi tersebut.
Dan masing-masing nomor terbagi menjadi dua, yaitu a
dan b, sesuai dengan pembagian masing-masing
kelompok menjadi dua bagian yang lebih kecil.
Keanekaragaman Hayati 47
Di unduh dari : Bukupaket.com
Garis besar pengklasifikasian dari tumbuhan dapat dilihat pada bagan
skema berikut ini.
Dunia tumbuhan
Lumut hati, lumut daun, suplir, paku kawat,
melinjo, kedelai, jagung, terung, padi dan pinus.
Berpembuluh Tidak berpembuluh
Suplir, paku kawat, melinjo, kedelai, Lumut hati dan Lumut daun
jagung, terung, padi, pinus.
Tidak berbiji Berbiji
Suplir dan paku kawat Melinjo, Kedelai, jagung, Terung,
padi, pinus
Berdaun Tidak berdaun Biji terbuka Biji tertutup
suplir Paku kawat Melinjo dan pinus Kedelai, jagung,
terung, padi
Daun seperti Daun lebar Monokotil Dikotil
jarum melinjo Jagung dan padi Kedelai dan terung
pinus
Batang Batang tidak Bunga Bunga
berongga berongga kupu-kupu terompet
padi Jagung Kacang kedelai Terung
48 Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
Di unduh dari : Bukupaket.com
Rangkuman
1. Keanekaragaman makhluk hidup (biodiversitas) yang menunjukkan
keseluruhan variasi gen, jenis, dan ekosistem pada suatu daerah,
merupakan dasar kehidupan yang ada di Bumi.
2. Keanekaragaman hayati meliputi variasi bentuk, penampilan, jumlah, dan
sifat-sifat yang terlihat pada berbagai tingkatan, mulai dari tingkatan gen,
spesies hingga ekosistem. Berdasarkan hal tersebut, para ilmuwan
membedakan keanekaragaman hayati menjadi tiga tingkatan, yaitu
keanekaragaman gen, keanekaragaman jenis, dan keanekaragaman
ekosistem.
3. Keanekaragaman hayati juga dapat dilihat berdasarkan karakteristik
wilayahnya dan penyebarannya.
4. Penyebaran hewan di muka bumi menurut Alfred Russel Wallace dapat
dikelompokkan menjadi 6 daerah, yaitu Paleatrik, Ethiopia, Oriental, Aus-
tralia, Neortik, dan Neotropik.
5. Vegetasi adalah tumbuhan yang menutupi suatu daerah tertentu.
Persebaran tumbuhan ditentukan oleh faktor geologis, geografis dan
curah hujan.
6. Tipe vegetasi berdasarkan ciri-cirinya, yaitu tundra, taiga, hutan gugur,
padang rumput, padang rumput, vegetasi gurun, sabana, hutan hujan
tropis, hutan bakau, dan hutan lumut.
7. Klasifikasi adalah cara para ilmuwan untuk mengelompokkan makhluk
hidup. Dasar untuk mengelompokkan makhluk hidup adalah dengan
melihat dari persamaan dan perbedaan ciri-ciri dan sifat makhluk hidup,
yang meliputi ciri morfologis, anatomis, biokimia, dan reproduksinya.
Pengelompokan makhluk hidup yang sudah menggunakan aturan tertentu
disebut sistematika.
Pelatihan
Kerjakan di buku tugasmu!
A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat!
1. Jika kamu seorang ahli klasifikasi dan menemukan organisme yang memiliki
ciri-ciri, termasuk organisme multiseluler, tidak dapat berfotosintesis, memperoleh
makanan dengan menyerapnya dari lingkungan, terdiri dari sel eukariotik dan
memiliki dinding sel. Ke dalam kingdom manakah kamu akan mengklasifikasikan
organisme tersebut?
a. Kingdom animalia d. Kingdom monera
b. Kingdom protista e. Kingdom fungi
c. Kingdom plantae
Keanekaragaman Hayati
49
Di unduh dari : Bukupaket.com
2. Kunci dikotomi, mengklasifikasikan organisme dengan membagi kelompoknya
menjadi ....
a. empat kelompok yang lebih kecil
b. dua kelompok yang lebih kecil
c. tiga kelompok yang lebih kecil
d. tiga atau empat kelompok yang lebih kecil
e. dua atau lebih kelompok yang lebih kecil
3. Tingkat takson hewan yang terbesar adalah ....
a. Phyllum
b. Species
c. Divisio
d. Genus
e. Familia
4. Sistem klasifikasi yang berdasarkan cara memperoleh makanan menghasilkan
kingdom ....
a. fungi, animalia, dan plantae
b. fungi dan animalia
c. virus dan monera
d. plantae dan animalia
e. fungi, monera, dan plantae
5. Urutan takson dalam klasifikasi hewan dari takson yang terkecil hingga ke takson
yang terbesar adalah ....
a. species-genus-familia-ordo-classis-phyllum
b. species-ordo-genus-familia-classis-phyllum
c. species-familia-genus-ordo-classis-phyllum
d. classis-phyllum-ordo-familia-genus-species
e. classis-phyllum-familia-ordo-genus-species
6. Di dalam sistem klasifikasi, Solanum tuberosum dan Solanum lycopersicum
termasuk ke dalam satu takson, yaitu pada tingkat ....
a. classis
b. ordo
c. familia
d. genus
e. species
7. Tanaman kapri (Pisum sativum) yang digunakan oleh Mendel untuk percobaan
genetika, termasuk satu familia dengan ....
a. bawang putih (Allium sativum)
b. nanas (Ananas sativus)
c. mentimun (Cucumis comosus)
d. kedelai (Soja max)
e. semangka (Citrullus vulgaris)
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
50
Di unduh dari : Bukupaket.com
8. Tingkatan takson yang paling rendah yang menempatkan jagung dan padi dalam
satu kedudukan sistematik adalah ....
a. divisio d. familia
b. classis e. genus
c. ordo
9. Kata indica dari Mangifera indica, sebagai penunjuk ....
a. species d. familia
b. ordo e. divisio
c. genus
10. Sistem klasifikasi yang didasarkan pada kesamaan struktur, morfologi, anatomi,
fisiologi dan struktur alat reproduksinya adalah sistem klasifikasi ....
a. alami d. konvergen
b. buatan e. divergen
c. filogenik
11. Yang bukan merupakan perbedaan antara monokotil dan dikotil dilihat dari ciri
khasnya, terdapat pada ....
a. susunan akarnya
b. susunan anatomi batangnya
c. morfologi bunganya
d. sifat haploid sel kelaminnya
e. bangun dasar daunnya
12. Suatu tumbuhan dengan ciri-ciri akarnya tunggang, bercabang, daun umumnya
sempit dan kaku, organ reproduksi berupa strobilus. Dari ciri-ciri tersebut maka
dapat dipastikan bahwa tumbuhan tersebut tergolong ....
a. thallophyta
b. monokotil
c. dikotil
d. angiospermae
e. gymnospermae
13. Pada pasangan tanaman di bawah ini, manakah yang paling banyak memiliki
kesamaan ciri ....
a. Citrus nobilis dan Citrus maxima
b. Citrus maxima dan Shorgum vulgare
c. Citrus nobilis dan Citrullus vulgaris
d. Shorghum vulgare dan Phaseolus vulgaris
e. Citrullus vulgaris dan Phaseolus vulgaris
14. Misalnya dua individu dalam satu jenis memiliki faktor genetik yang sama tetapi
fenotipe keduanya berbeda. Hal ini dapat disebabkan oleh ....
a. lingkungan yang berbeda d. faktor reproduksi
b. makanan yang berbeda e. sumber nutrisi yang berbeda
c. faktor keturunan
Keanekaragaman Hayati 51
Di unduh dari : Bukupaket.com
15. Ilmu yang mempelajari tentang pengelompokan makhluk hidup adalah ....
a. identifikasi d. taksonomi
b. klasifikasi e. pencandraan
c. anatomi biogeografi
16. Tujuan dari klasifikasi adalah ....
a. mencari perbedaan makhluk hidup
b. mencari kesamaan dan perbedaan makhluk hidup
c. menyederhanakan objek studi tentang makhluk hidup
d. setiap makhluk hidup diberi satu nama
e. mengidentifikasikan tumbuhan untuk herbarium
17. Salah satu dasar untuk mengklasifikasikan makhluk hidup adalah sejarah
perkembangan evolusinya. Ini berarti setiap makhluk hidup yang ....
a. berbeda fillumnya berarti dekat kekerabatannya
b. makin tinggi taksonnya makin dekat kekerabatannya
c. speciesnya berlainan maka makin dekat kekerabatannya
d. makin dekat kekerabatannya makin banyak pula persamaan sifatnya
e. makin tinggi tingkat taksonnya maka makin banyak pula persamaannya
18. Manfaat utama pemberian nama species dengan sistem tata nama ganda adalah ....
a. mudah dihafal oleh semua orang
b. ditulis dengan bahasa latin
c. hanya satu nama diberikan untuk satu jenis organisme
d. setiap jenis organisme dapat dikelompok-kelompokkan
e. mudah untuk mengetahui ciri-ciri organisme
19. Dari nama ilmiah di bawah ini yang termasuk ke dalam nama suku adalah ....
a. solanaceae d. equisetinae
b. pandanales e. selaginales
c. solanum
20. Cara penulisan species pada tumbuhan berikut yang benar adalah ....
a. Hibiscus rosasinensis d. Hibiscus Rosasinensis
b. Hibiscus rosasinensis e. Hibiscus Rosasinensis
c. Hibiscus Rosasinensis
B. Tulislah B jika pernyataan di bawah ini Benar dan S jika salah
serta berikan alasannya!
1. Nama Species (jenis) terdiri dari dua kata dalam bahasa latin.
Kata pertama menunjukkan nama spesies dan kata kedua
merupakan penunjuk genus.
2. Sistem klasifikasi lima kingdom mengelompokkan organisme
menjadi lima dunia, yaitu Plantae, Animalia, Fungi, Protista dan
Monera.
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
52
Di unduh dari : Bukupaket.com
3. Pelestarian bunga Raflesia di Taman Nasional Bengkulu dan
pelestarian terumbu karang di Bunaken, termasuk dalam
pelestarian keanekaragaman hayati tipe In situ.
4. Takson yang warganya menunjukkan kesamaan sifat yang
banyak tentulah takson yang lebih kecil daripada suatu takson
yang warganya menunjukkan kesamaan yang lebih sedikit.
5. Tumbuhan yang memiliki organ tubuh lengkap dan sempurna,
sehingga sudah jelas terlihat adanya perbedaan antara akar,
batang dan daun termasuk ke dalam kelompok Bryophyta.
C. Jodohkan pernyataan A dan pernyataan B!
No. Pernyataan A Pernyataan B
a Endemik
1 Keanekaragaman organisme yang menun-
jukkan keseluruhan atau totalitas variasi gen, b Keanekaragaman
jenis, dan ekosistem pada suatu daerah. hayati
2 Badak bercula satu (Rhinoceros sondaicus) c Hutan hujan tropis
berada di Ujung Kulon dan Komodo
(Varanus komodoensis) di Pulau Komodo. d Ekosistem air laut
3 Vegetasi tumbuhan hijau sepanjang tahun, e Ekosistem air
pohon-pohon tinggi, jenisnya sangat banyak, tawar
terdapat tumbuhan yang menempel (epifit)
dan tumbuhan yang memanjat pohon lain (li- f Ancaman terhadap
ana) yang terdapat pada daerah Asia, Afrika, keanekaragaman
Indonesia, Amerika Selatan dan lain-lain. hayati
4 Hewan bersel banyak, misalnya ikan, cara g Epidemik
adaptasi yang dilakukan dengan cara
melakukan banyak minum, sedikit h Sabana
mengeluarkan urin, pengeluaran air
dilakukan secara osmosis sedangkan
garam mineral dikeluarkan secara aktif
melalui insang.
5 Pembukaan hutan, eksploitasi sumber daya
alam yang berlebihan, pencemaran dan
sistem pertanian monokultur.
D. Jawablah pertanyaan berikut ini!
1. Apa yang dimaksud dengan keanekaragaman hayati!
2. Apa yang dimaksud dengan keanekaragaman gen, jenis dan ekosistem
merupakan suatu kesatuan yang utuh!
Keanekaragaman Hayati
53
Di unduh dari : Bukupaket.com
3. Jelaskan dan sebutkan berdasarkan apakah pembagian makhluk hidup sistem
lima kingdom!
4. Sebutkan dan jelaskan enam biogeografi menurut Alfred Russel Wallace!
5. Bagaimana cara memberi nama ordo dan familia pada tumbuhan?
6. Dengan menggunakan bagan berikut ini, buatlah kunci determinasi tumbuhan!
7. Tuliskan aktifitas manusia yang dapat mengganggu kelestarian ekosistem dan
jelaskan bahayanya bagi kehidupan manusia itu sendiri!
8. Sebutkan masing-masing lima hewan dan tumbuhan yang mengalami kelangkaan
dan hampir punah, dan jelaskan upaya yang perlu dilakukan agar yang hampir
punah tersebut dapat dilindungi dan dikembangbiakkan!
9. Apa manfaat kita mempelajari keanekaragaman hayati!
10. Jelaskan mengenai binomial nomenklatur dengan menggunakan contoh!
11. Bagaimana cara memberi nama ordo dan familia pada tumbuhan?
E. Tuliskan pernyataan sikapmu terhadap pernyataan di bawah ini!
Terdapat suatu tempat yang masih terisolir dari peradaban, namun kerena
pertumbuhan dan perkembangan populasi manusia yang demikian pesat
maka kemudian pulau terisolir itu akhirnya dihuni. Pendatang membawa
juga hewan peliharaan mereka. Menurutmu setelah pulau itu dihuni, apakah
terjadi perubahan ekosistem? Apakah keanekaragaman di pulau tersebut
dapat berubah? Jelaskan pernyataan sikapmu terhadap permasalahan
tersebut!
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
54
Di unduh dari : Bukupaket.com
Bab 3
Virus
Ia memiliki sifat makhluk hidup, namun ia pun dapat
dikristalkan (dimatikan sementara), sedangkan tak ada
satu sel hidup pun yang dapat dikristalkan tanpa
mengalami kerusakan. Dia adalah virus, yang lebih kecil
dari semua jenis sel yang ada di bumi ini, namun dapat
memberikan dampak yang besar bagi kehidupan.
Setelah mempelajari bab ini kalian diharapkan dapat lebih mengenal
tentang virus sehingga dapat mengetahui kegunaan dan bahayanya bagi
kehidupan, serta menjauhkan diri dari hal-hal yang berpotensi untuk penularan
virus HIV/AIDS dengan melakukan hal-hal yang bermanfaat.
Di unduh dari : Bukupaket.com
P eta Konsep
Untuk membantu kalian memahami materi pada bab ini disajikan peta konsep
sebagai berikut.
s s ss s s Ciri-ciri s ss s ss Parasitintraselllulerobligat
Memiliki kisran inang
Struktur Tidak memiliki enzim metabolisme
Perkermbang Kapsid
Kapsomer
biakan Selubung virus
Bahaya
ss Sikluslisis ss Bacteriofaga
Manfaat Sikluslisogenik Faga temperata (λ)
VIRUS Penyakit
s ss Virus yang bermutasi
Penyebaran virus
s ss s ss Epidemi penyakit
Anti bakterial
Pembuatan insulin
Pembuatan vaksin
Tanaman
Hewan
Manusia
K ata Kunci
Inti pembahasan pada materi bab ini, tercakup pada kata-kata berikut.
virus, RNA, DNA, penyakit, kapsid, kapsomer, vaksin, lisis,
lisogenik
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
56
Di unduh dari : Bukupaket.com
Flu Burung disebabkan oleh virus Sumber: www.Blackcircle.net
influenza tipe A, dulu hanya menginfeksi
unggas, tetapi belakangan ditemukan juga Gambar 3.1
di kuda, babi, kucing dan manusia. Virus ini Virus sars
dapat berkembang dan melintas, pindah dari
unggas ke manusia, ada banyak subtipe vi-
rus influenza ini karena jenis virus ini mudah
sekali bermutasi atau berubah bentuk, tetapi
berubahnya tidak langsung total. Secara
kasar, misalnya sekarang virus ini bertangan
dua, besok dapat berubah bertangan dua
setengah. Karena mudah berubah maka
seseorang yang hari ini terkena flu dan telah
sembuh, besoknya dia bisa terkena flu lagi.
Cara penularan virus ini melalui pernafasan dan juga dari debu
atau udara, penularan dari unggas terutama dari droplet (lendir yang
terutama dari hidung unggas). Lendir tersebut dapat menginfeksi
lewat air, wadah pakan dan kotoran (faeces). Pada manusia
penularannya dapat lewat ingus atau saat bersin, sedangkan
perpindahan virus dari unggas ke manusia melalui udara.
Masa inkubasi setelah terinfeksi virus ini sekitar 3 hari, artinya
pada hari ke-3 setelah terinfeksi, penderita akan menunjukkan
gejala-gejala penyakit. Meskipun sekarang ini belum ditemukan bukti
perpindahan flu burung dari manusia ke manusia, sebaiknya orang
terdekat di sekitar penderita tidak kontak dulu atau membatasi
kontak dengan penderita. Jika harus kontak, lebih baik
menggunakan masker. Gejala pada manusia yang terinfeksi flu
burung sama dengan gejala flu biasa, yaitu demam tinggi (>380C)
disertai pilek. Seperti pada unggas, virus ini pada manusia juga akan
beredar ke seluruh pembuluh darah dan menyebabkan demam tinggi.
Jika suhu tubuh tidak diturunkan pembuluh darah akan pecah, apabila
terjadi pada pembuluh darah otak dapat berakibat fatal. Jika
mengalami gejala seperti ini sebaiknya langsung berkonsultasi
dengan dokter, apalagi jika gejala tersebut tidak segera sembuh.
Virus memiliki kemampuan tinggi untuk mengubah tingkat
keganasan atau struktur proteinnya. Dengan kata lain, virus dapat
memiliki kemampuan lain yang pada awalnya tidak dimilikinya. Hal
yang ditakutkan adalah jika virus flu burung dan virus flu biasa ini
bercampur membentuk virus baru. Misalnya, seseorang tertular flu
burung yang mematikan ini kemudian pada saat yang sama dia
tertular virus flu manusia yang sangat gampang menular. Dua jenis
virus ini kemudian bercampur membentuk virus baru yang
mematikan dan mudah sekali menular. Bagaimanakah ilmuwan
Virus 57
Di unduh dari : Bukupaket.com
virologi memandang organisme yang tidak dapat dilihat, sekalipun
dengan mikroskop cahaya ini, tetapi memiliki kemampuan
membunuh yang sangat dahsyat? Anda akan mendapatkan
jawabannya pada bab ini.
A. Ciri-Ciri Virus
Virus memiliki ciri dan struktur yang sangat berbeda sama sekali
dengan organisme lain, ini karena virus merupakan satu sistem yang
paling sederhana dari seluruh sistem genetika. Ciri virus yang telah
diidentifikasi oleh para ilmuwan, adalah sebagai berikut.
1. Virus hanya dapat hidup pada sel hidup atau bersifat parasit
intraselluler obligat, misalnya dikembangbiakan di dalam embrio
ayam yang masih hidup.
2. Virus memiliki ukuran yang paling kecil
dibandingkan kelompok taksonomi
lainnya. Ukuran virus yang paling kecil
memiliki ukuran diameter 20 nm dengan
jumlah gen 4, lebih kecil dari ribosom dan
yang paling besar memiliki beberapa
ratus gen, virus yang paling besar
dengan diameter 80 nm (Virus Ebola)
juga tidak dapat dilihat dengan mikroskop
Gambar 3.2 Sumber: Microsoft Encarta 2006 cahaya sehingga untuk pengamatan vi-
Virus Ebola
rus di gunakan mikroskop elektron.
Neuraminidase
Gambar 3.3 3. Nama virus tergantung dari asam
Virus Influensa
nukleat yang menyusun genomnya
Hemaglutinin (materi atau partikel genetik) sehingga
terdapat virus DNA dan juga virus RNA.
Lapisan 4. Virus tidak memiliki enzim metabolisme
pelindung dan tidak memiliki ribosom ataupun
perangkat/organel sel lainnya, namun
Kapsid beberapa virus memiliki enzim untuk
proses replikasi dan transkripsi dengan
melakukan kombinasi dengan enzim sel
inang, misalnya Virus Herpes.
5. Setiap tipe virus hanya dapat menginfeksi
RNA beberapa jenis inang tertentu. Jenis inang
Sumber: Microsoft Encarta 2006 yang dapat diinfeksi oleh virus ini disebut
kisaran inang, yang penentuannya
tergantung pada evolusi pengenalan yang
yang dilakukan virus tersebut dengan
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
58
Di unduh dari : Bukupaket.com
menggunakan kesesuaian " lock and key atau lubang dan kunci "
antara protein di bagian luar virus dengan molekul reseptor
(penerima) spesifik pada permukaan sel inang. Beberapa virus
memiliki kisaran inang yang cukup luas sehingga dapat
menginfeksi dan menjadi parasit pada beberapa spesies. Misalnya,
virus flu burung dapat juga menginfeksi babi, unggas ayam dan
juga manusia, virus rabies dapat menginfeksi mammalia termasuk
rakun, sigung, anjing dan monyet.
6. Virus tidak dikategorikan sel karena hanya berisi partikel
penginfeksi yang terdiri dari asam nukleat yang terbungkus di
dalam lapisan pelindung, pada beberapa kasus asam nukleatnya
terdapat di dalam selubung membran. Penemuan yang dilakukan
oleh Stanley Miller, bahwa beberapa virus dapat dikristalkan
sehingga virus bukanlah sel hidup, sebab sel yang paling
sederhana pun tidak dapat beragregasi menjadi kristal. Akan
tetapi, virus memiliki DNA atau RNA sehingga virus dapat juga
dikategorikan organisme hidup.
7. Genom virus lebih beragam dari genom konvensional (DNA untai
tunggal atau single heliks) yang dimiliki oleh organisme lainnya,
genom virus mungkin terdiri dari DNA untai ganda, RNA untai
ganda, DNA untai tunggal ataupun dapat juga RNA untai tunggal,
tergantung dari tipe virusnya.
B. Struktur Virus
Walaupun virus memiliki berbagai ukuran dan bentuk, mereka
memiliki motif struktur yang sama, yaitu sebagai berikut.
1. Kapsid kepala kapsid
ekor DNA
Kapsid merupakan lapisan pembungkus leher
DNA atau RNA, kapsid dapat berbentuk heliks
(batang), misalnya pada virus mozaik, ada kaki
yang berbentuk polihedral pada virus aden-
ovirus, ataupun bentuk yang lebih kompleks Sumber: Microsoft Encarta 2006
lainnya.
Gambar 3.4
Kapsid yang paling kompleks ditemukan Struktur Bakteriofaga
pada virus Bbakteriofaga (faga). Faga yang
pertama kali dipelajari mencakup tujuh faga
yang menginfeksi bakteri Escherichia coli,
ketujuh faga ini diberi nama tipe 1 (T1), tipe 2
(T2), tipe 3 (T3) dan seterusnya sesuai
dengan urutan ditemukannya.
Virus
59
Di unduh dari : Bukupaket.com
2. Kapsomer
Kapsomer adalah subunit-subunit protein dengan jumlah jenis
protein yang biasanya sedikit, kapsomer akan bergabung membentuk
kapsid, misalnya virus mozaik tembakau yang memiliki kapsid heliks
(batang) yang kaku dan tersusun dari seribu kapsomer, namun dari
satu jenis protein saja.
3. Struktur tambahan lainnya
Struktur tambahan lainnya, yaitu selubung virus yang
menyelubungi kapsid dan berfungsi untuk menginfeksi inangnya.
Selubung ini terbentuk dari fosfolipid dan protein sel inang serta pro-
tein dan glikoprotein yang berasal dari virus itu sendiri. Tidak semua
virus memliki struktur tambahan ini, ada beberapa yang memilikinya,
misalnya virus influenza. Secara kebetulan faga tipe genap yang
diketemukan (T2, T4 dan T6) memiliki kemiripan dalam struktur, yaitu
kapsidnya memiliki kepala iksohedral memanjang yang menyelubungi
DNA dan struktur tambahan lainnya, yaitu pada kepala iksohedral
tersebut melekat ekor protein dengan serabut-serabut ekor yang
digunakan untuk menempel pada suatu bakteri.
C. Perkembangbiakan Virus
Perkembangbiakan virus sering disebut dengan replikasi/sintesa
protein virus, dimana protein adalah materi genetik dasar yang
menunjukkan kehidupan. Faga adalah jenis virus yang paling dipahami
dibandingkan jenis-jenis virus lainnya, walaupun beberapa faga ini
memiliki struktur yang kompleks. Penelitian pada faga ini
menghasilkan penemuan bahwa beberapa virus DNA untai ganda
dapat bereproduksi dengan menggunakan dua mekanisme alternatif,
yaitu siklus litik dan siklus lisogenik.
Sumber: Microsoft Encarta 2006 1. Siklus lisis
Gambar 3.5 Siklus lisis adalah siklus reproduksi
Reproduksi virus dengan mekanisme siklus litik atau replikasi genom virus yang pada
akhirnya menyebabkan kematian sel
inang. Istilah lisis mengacu pada
tahapan akhir dari infeksi, yaitu saat sel
inang bakteri lisis atau pecah dan
melepaskan faga yang dihasilkan di
dalam sel inang tersebut. Virus yang
hanya dapat bereplikasi melalui siklus
lisis disebut dengan virus virulen.
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
60
Di unduh dari : Bukupaket.com
2. Siklus lisogenik
Siklus lisogenik merupakan
siklus replikasi genom virus tanpa
meng-hancurkan sel inang, dengan
kata lain faga berintegrasi ke dalam
kromosom bakteri, integrasi ini disebut
profaga. Istilah lisogenik mengim-
plikasikan bahwa profaga pada kondisi
tertentu dapat menghasilkan faga aktif
yang melisis inangnya dikarenakan
adanya pemicu dari lingkungan seperti
radiasi atau adanya beberapa zat kimia
tertentu, hal inilah yang menyebabkan
virus mengubah mekanisme repro-
duksinya dari cara lisogenik menjadi
cara lisis.
Untuk membandingkan siklus Sumber: accessexcellence.org
lisis dengan siklus lisogenik maka Gambar 3.6
digunakan contoh virus temperata, reproduksi virus dengan mekanisme siklus lisogenik
yaitu virus yang dapat menjalankan kedua cara replikasi tersebut di
dalam suatu bakteri. Faga temperata atau yang disebut dengan
lambda (λ) mirip dengan T4, tetapi ekornya hanya memiliki satu
serabut ekor yang lebih pendek. Infeksi pada E. Coli yang disebabkan
oleh virus dimulai ketika faga mengikatkan diri pada permukaan sel
dan menginfeksikan DNA-nya ke dalam inang, kemudian DNA
membentuk lingkaran yang terjadi selanjutnya tergantung cara
replikasinya, apakah dengan siklus lisis atau lisogenik.
Selama siklus litis, gen-gen virus dengan cepat mengubah sel
inang menjadi semacam pabrik yang memproduksi virus dan sel
tersebut segera lisis dan melepaskan virusnya. Genom virus
berperilaku berbeda-beda, selama siklus lisogenik, molekul DNA
dimasukkan melalui rekombinasi genetik (pindah silang) ke dalam
suatu tempat spesifik di kromosom sel inang, virus ini kemudian
disebut dengan profaga. Satu gen profaga mengkode suatu protein
yang menghambat ekspresi sebagian besar gen-gen profaga lainnya.
Dengan demikian, genom faga lebih banyak diam saat berada di
dalam bakteri, lalu bagaimana faga tersebut bereplikasi? Setiap kali
E. coli bersiap-siap membelah diri, E. coli juga mereplikasi DNA faga
bersama-sama dengan DNA-nya sendiri dan menurunkan salinannya
kepada keturunannya. Satu sel yang terinfeksi dengan cepat dapat
menghasilkan satu populasi besar bakteri yang membawa virus
tersebut di dalam bakteriofaga. Mekanisme ini membuat virus dapat
berprofagasi tanpa membunuh sel inang tempat mereka bergantung.
Virus
61
Di unduh dari : Bukupaket.com
D. Bahaya Virus bagi Kehidupan
Sebelum kita membicarakan manfaat virus, ada baiknya kita
bahas terlebih dahulu bahaya yang ditimbulkan virus dalam kehidupan
ini. Walaupun ukuran virus sangat kecil, tetapi virus sangat berbahaya
bagi kehidupan. Virus dapat menginfeksi dan mereplikasikan DNA-
nya pada inang sehingga lama kelamaan inang akan terganggu
metabolisme hidupnya. Pada akhirnya berpotensi untuk terjadinya
kematian. Ada tiga proses yang menyebabkan virus sangat berbahaya
karena menimbulkan penyakit-penyakit baru dalam kehidupan kita,
yaitu kemampuannya melakukan hal-hal sebagai berikut.
1. Mutasi dari virus-virus yang telah ada
Virus RNA cenderung memiliki kecepatan mutasi yang lebih tinggi
dari biasanya, sebab replikasi dari asam nukleat tidak melibatkan
tahapan perbaikan kesalahan replikasi seperti pada replikasi DNA.
Beberapa mutasi dapat menyebabkan virus yang sudah ada
berkembang perlahan-lahan menjadi varietas genetik baru yang
mengakibatkan penyakit baru pada organisme yang telah memiliki
imunitas (kekebalan tubuh) terhadap virus moyangnya. Contohnya
pada penyakit flu burung yang sampai sekarang belum ada obatnya,
ini dikarenakan virus ini sudah bermutasi menjadi virus jenis baru
sehingga imunitas yang terbentuk tidak dapat menghadapi serangan
virus flu jenis baru ini.
2. Penyebaran virus-virus yang sudah ada dari satu
spesies inang ke spesies inang lainnya
Sumber: Umich.edu Contoh permasalahan pada kasus
Hantavirus yang biasa ditemukan pada hewan
Gambar 3.7 pengerat khususnya Deer Mice (Peromyscus
Deer mice (Peromyscus maniculatus) maniculatus), populasi hewan ini melonjak
tajam pada tahun 1993 setelah cuaca yang
basah meningkatkan persediaan makanan
bagi hewan ini. Manusia terkena Hantavirus
ketika mereka menghirup debu yang
mengandung sedikit urin dan feses dari tikus
Deer Mice yang terinfeksi. Gejalanya mirip flu
biasa yang muncul setelah 1 minggu,
kemudian diikuti oleh akumulasi cairan dan sel
darah putih pada paru-paru yang menyebabkan
gangguan pernafasan, lalu mati.
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
62
Di unduh dari : Bukupaket.com
3. Penyebaran atau diseminasi penyakit virus dari
satu populasi terisolasi yang berukuran kecil
dapat menyebabkan epidemik yang luas
Misalnya pada penyakit AIDS yang sampai sekarang menjadi
fenomena global padahal sebelumnya penyakit ini tidak begitu
terdengar dengan gencarnya seperti sekarang ini. Penyebaran virus
ini dipengaruhi faktor teknologi dan sosial, misalnya teknologi transfusi
darah, hubungan seksual, penyalahgunaan obat-obatan intravena
(melalui saluran pembuluh darah), termasuk juga perjalanan ke
berbagai negara yang sangat mudah. Dengan adanya hal tersebut
maka penyebaran Virus HIV (AIDS) ini dapat menyebar dari Afrika
Tengah sebagai negara asal sampai ke negara-negara dunia barat
dan juga Asia.
Aktivitas Sains Tugas karya tulis
Tujuan: mengetahui bahaya AIDS bagi kehidupan.
AIDS bukan merupakan penyakit baru, HIV berasal dari Afrika Tengah dan mungkin
telah menginfeksi manusia selama puluhan tahun. Cari dan kumpulkan literatur baik
melalui tinjauan pustaka ataupun melalui internet mengenai penyakit AIDS. Lalu
buatlah sebuah karya tulis ilmiah!
E. Manfaat Virus bagi Kehidupan 63
Setelah mengetahui bahaya virus bagi kehidupan, kita harus
dapat mengetahui penangkal dari bahaya virus ini. Para ahli sekarang
telah menemukan beberapa vaksin yang dapat mencegah virus
menginfeksi kita. Vaksin merupakan varian atau derivat yang tidak
merusak dari mikroba (virus) patogenik yang menstimulasi sistem
imun untuk membangun sistem pertahanan tubuh yang kuat agar
tubuh dapat melawan patogen yang sesungguhnya. Jadi untuk
melawan virus maka para ahli memanfaatkan virus tersebut untuk
membuat penangkalnya.
Manfaat virus antara lain adalah sebagai berikut.
1. Anti bakterial
Dapat menghancurkan bakteri-bakteri yang mengganggu,
misalnya bakteri pengganggu pada produk makanan yang diawetkan.
2. Pembuatan insulin
Virus penyebab kanker dapat dicangkokkan bersama gen-gen
penghasil insulin atau zat lain ke bakteri sehingga bakteri tersebut
Virus
Di unduh dari : Bukupaket.com
berbiak dengan cepat dan sekaligus memproduksi insulin atau zat
lain.
3. Pembuatan vaksin
Gambar 3.8 Sumber: bcy.ca Contoh kasus pada akhir tahun 1700,
Edward Jenner Edward Jenner seorang dokter asal Inggris
mengetahui dari pasien-pasien di pedesaan
bahwa para pemerah susu yang telah terkena
cacar sapi (penyakit ringan yang menginfeksi
sapi) ternyata resisten terhadap infeksi cacar
sesudahnya. Dalam percobaannya, Jenner
menggoreskan jarum yang mengandung cairan
dari luka seorang pemerah sapi yang telah
terkena cacar sapi ke seorang anak laki-laki.
Anak tersebut ternyata resisten terhadap wabah
cacar. Virus cacar sapi dengan virus cacar
sangat mirip sehingga sistem imun tidak dapat
membedakan adanya partikel asing. Selain
vaksin cacar juga sudah ditemukan vaksin
lainnya, misalnya vaksin polio, vaksin rubela,
vaksin campak dan vaksin gondongan.
F. Penyakit yang disebabkan Virus
Virus dalam hidupnya sangat bergantung kepada sel inangnya,
sel inang yang terinfeksi dalam hidupnya akan terganggu metabolisme
kehidupannya atau dapat dikatakan terkena penyakit. Penyakit-
penyakit apakah yang dapat ditimbulkan oleh infeksi virus?
Ingatlah 1. Penyakit pada tanaman
Virus-virus a. Mozaik
hewan sering
memiliki sebuah Disebut mozaik karena pada tanaman yang terinfeksi
selubung yang (tomat, labu dan tembakau) menunjukkan bercak-bercak pada
didapatkan dari daunnya atau buahnya. Misalnya, penyakit mozaik pada
membran sel tanaman tembakau yang disebabkan tanaman diserang virus
inang, yang Tobacco Mozaik Virus (TMV).
membuatnya
dapat keluar Dari penyakit bercak daun pada tembakau inilah dunia virus
masuk sel inang. mulai terdeteksi. Pada tahun 1883, Adolf Majjer seorang saintis
Vaksin terhadap asal Jerman melakukan pengujian dengan jalan menyemprotkan
suatu virus akan getah yang diekstraksi dari daun tanaman yang sakit ke tanaman
menstimulasi yang sehat. Dia mengambil kesimpulan bahwa penyebab penyakit
sistem imun ini adalah bakteri yang lebih kecil dari biasanya, yang tidak dapat
untuk
mempertahankan
inang dari infeksi.
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
64
Di unduh dari : Bukupaket.com
dilihat dengan mikroskop. Setelah satu Sumber: ncbi.nlm.nih.gov
dasawarsa, hipotesis ini diuji kembali oleh
Dimitri Ivonowsky yang melakukan pengujian Gambar 3.9
dengan mengalirkan getah dari daun tembakau Hasil fotomikrograf TMV
yang telah terinfeksi melalui saringan yang telah
didesain untuk mengumpulkan bakteri ke
tembakau yang sehat, ternyata tembakau
kedua ini tertular penyakit. Dia melakukan
ekstraksi lagi pada daun tembakau kedua dan
mengalirkannya pada tembakau ketiga,
hasilnya tetap sama, yaitu tanaman ketiga
terinfeksi penyakit ini juga. Sehingga dia
menyimpulkan bahwa patogen tersebut
memiliki kemampuan bereproduksi di
peralatan yang digunakannya.
Selanjutnya pada tahun 1935, saintis Amerika Wendell Crenley
berhasil mengkristalkan partikel penginfeksi tersebut yang sekarang
dikenal dengan Tobacco Mozaik Virus (TMV), dan setelah itu maka
jenis-jenis virus lainnya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop
elektron.
b. Burik kuning
Burik kuning menyerang pada tanaman
padi dan aster melalui plasmodesmata
sehingga menyebar ke seluruh tubuh
tanaman. Ini disebabkan plasmodesmata
berfungsi untuk menghubungkan ruang-ruang
antar sel.
c. Kerdil Sumber: knowledgebank.irri
Tanaman yang terserang virus tungro, Gambar 3.10
pertumbuhannya akan terhambat sehingga Hama wereng penyebar virus tungro
tampak kerdil, penyebarannya oleh perantara (Nephottotix virescens)
serangga wereng coklat dan wereng hijau
berpindah dari tanaman satu ke tanaman
lainnya . Untuk mengatasi virus tungro ini
pemerintah telah menggalakan penanaman
padi VUTW (varietas unggul tahan wereng)
2. Penyakit pada hewan Gambar 3.11 Sumber: Microsoft Encarta 2006
Virus rabies
a. Polyoma penyebab tumor
b. New Castle Disease (NCD), menyerang
sistem saraf pada ternak unggas, misal
ayam. NCD umumnya disebut dengan
tetelo.
Virus
65
Di unduh dari : Bukupaket.com
c. Rabies yang dapat menyerang pada anjing, kucing, rakun serta
monyet.
d. Adenovirus penyebab penyakit saluran pernafasan, beberapa
menyebabkan tumor pada hewan tertentu.
3. Penyakit pada manusia
a. AIDS
HIV merupakan virus yang menyebabkan
AIDS (Acquired Immune Deficiency
Syndrome), suatu penyakit yang menyerang
sistem kekebalan tubuh. HIV merupakan
golongan virus yang jarang terdapat pada
manusia, yaitu retrovirus. Retrovirus
merupakan virus RNA yang dapat membuat
DNA melalui proses transkripsi balik. Oleh
karenanya, virus ini melengkapi diri dengan
enzim spesifik reverse transcriptase. HIV
Gambar 3.12 Sumber: ncbi.nlm.nih.gov menyerang limfosit T4 yang mempunyai
peranan penting dalam mengatur imunitas.
Virus AIDS menyerang sel T-limfosit (sel darah
putih) Seseorang yang mengidap HIV jumlah limfosit
T akan menurun. Sekali terinfeksi HIV maka
seumur hidup orang tersebut akan membawa
virus HIV. Virus HIV terdapat pada darah, cairan
Info Biologi sperma, cairan yang dihasilkan vagina dan
cairan tubuh lainnya dari penderita AIDS.
Virus HIV/AIDS
sangat berbahaya jika Penularan AIDS dapat terjadi melalui hal-hal berikut ini:
menjangkiti tubuh.
Sebagai manusia 1) Hubungan seksual baik homoseksual maupun
yang berpikir luas dan heteroseksual.
berpendidikan, kita
harus dapat 2) Transfusi darah dan produk darah lainnya yang berasal
membentengi diri dari pengidap AIDS.
dengan hal-hal yang 3) Penggunaan jarum yang berulang-ulang untuk
bermanfaat misalnya,
olahraga, belajar penyuntikan, tusuk jarum, tato.
bersama, diskusi, dan 4) Dari ibu ke bayinya sewaktu persalinan atau lewat ASI
kerya wisata. (air susu ibu).
Penularan AIDS tidak dapat melalui hal-hal sebagai berikut.
1) Gigitan nyamuk atau serangga
2) Berjabat tangan
3) Berangkulan
4) Bersin
5) Batuk
6) Air kolam renang
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
66
Di unduh dari : Bukupaket.com
Urutan proses seseorang yang sehat Lapisan Glikoprotein antar
pelindung membran
dapat tertular virus HIV adalah sebagai berikut.
Matriks Glikoprotein
1) Selama 3-6 bulan, dalam darahnya protein lapisan pelindung
belum ditemukan HIV (tes darah negatif). inti
RNA
2) Setelah 3-6 bulan, test darah akan Protein
menunjukkan HIV positif sehingga sudah inti Enzim
kategori pengidap (carrier). nukleoid transkriptase
pembalik
3) Lebih kurang 5-10 tahun kemudian mulai Gambar 3.13
timbul gejala letih, lesu, lelah, berat badan Skema virus AIDS Sumber: Microsoft Encarta 2006
menurun drastis, demam (panas) lebih
dari 1 bulan, diare lebih dari 1 bulan,
sesak nafas dan batuk kering, pem-
besaran kelenjar getah bening, sariawan
yang lama atau terus menerus, penyakit
kulit dan pada akhirnya penderita akan
meninggal dunia karena penderita
terserang oleh macam-macam infeksi
akibat tidak memiliki kekebalan tubuh.
Pencegahan agar kita tidak terkena virus HIV.
1) Dari segi hubungan seksual
a) hanya berhubungan seksual dengan suami atau istri;
b) hindari perilaku seks bebas;
c) kelompok dengan resiko tinggi (wanita tunasusila) perlu
melindungi diri dengan alat kontrasepsi.
2) Darisegisanitasi
a) pemeriksaan darah dengan teliti;
b) jarum dan alat tusuk kulit yang lain harus steril dan sekali
pakai;
c) pecandu obat bius harus menghentikan kebiasaannya;
d) mensterilkan alat yang tercemar dengan cara dimusnahkan;
e) membakar semua alat yang telah dipakai oleh penderita.
3) Cara melalui ibu
Dengan mengimbau agar ibu yang
terinfeksi AIDS untuk tidak hamil.
b. Hepatitis B ↑
Hepatitis B, virus ini berkembang di dalam
jaringan hati sehingga dapat mengakibatkan
terjadinya kerusakan sel-sel hati.
Gambar 3.14 Sumber: Microsoft Encarta 2006
Virus Hepatitis B (tanda panah)
Virus 67
Di unduh dari : Bukupaket.com
Tanda dan gejala hepatitis B pada keadaan akut adalah nafsu
makan berkurang, mual, lesu, muntah dan demam, nyeri sendi,
setelah 3-10 hari air seni berwarna gelap (coklat) seperti teh, kulit
dan bagian putih mata berwarna kuning.
Bagaimana mencegah hepatitis B? Penyakit ini dapat dicegah
dengan vaksinasi, diharapkan terbentuk kekebalan terhadap penyakit
hepatitis B dengan daya lindung kurang lebih lima tahun, kemudian
usaha yang dapat kita lakukan adalah dengan mengkonsumsi makanan
yang tinggi kalori dan proteinnya, istirahat cukup, tidak mengkonsumsi
makanan dan minuman yang beralkohol, mengkonsumsi obat dan vi-
tamin yang berfungsi memperbaiki fungsi hati.
c. Demam Berdarah Dengue (DBD)
Dengue yang ditularkan melalui gigitan
nyamuk Aedes aegypti menunjukkan gejala
panas tinggi mendadak dan terus menerus
selama 2-7 hari, nafsu makan dan minum
turun, lemah, mual, muntah, sakit kepala, sakit
perut, nyeri ulu hati, bintik merah di kulit,
pendarahan di gusi dan hidung, berak darah,
muntah darah. Bagaimana cara mencegah
Gambar 3.15 Sumber: Fiocruz.br DBD?
Nyamuk DBD
Pemberantasan sarang nyamuk dengan membersihkan tempat-
tempat air, kain atau pakaian jangan sampai tergantung, menguras
bak penampungan air, mengubur kaleng bekas, memberi obat
(misalnya ABATE) pada tempat air yang sulit dikuras sehingga jentik-
jentik nyamuk mati, penyemprotan dengan racun serangga untuk
membasmi nyamuk dewasa.
d. Influenza
Influenza disebabkan oleh infeksi virus Orthoneovirus, ditularkan
lewat udara dan masuk ke alat-alat pernafasan. Tanda dan gejalanya
adalah demam, sakit kepala, nafsu makan menurun, nyeri otot, biasanya
akan sembuh sendiri dalam 3-7 hari. Pencegahan dengan jalan menjaga
daya tahan tubuh serta menghindari interaksi dengan penderita.
e. SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) atau sindrom
pernafasan akut.
Disebabkan oleh virus baru yang bermutasi dari virus Corona.
Virus ini menyerang sistem pernafasan.
1) Gejala awal demam lebih dari 38 0C tubuh, menggigil.
2) Masa inkubasi 2 sampai 10 hari.
3) Lemah, letih dan lesu.
4) Batuk kering dan sesak nafas karena kekurangan oksigen.
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
68
Di unduh dari : Bukupaket.com
Cara pencegahan adalah sebagai berikut.
1) Hindari berkunjung ke daerah yang terkena wabah.
2) Hindari penderita dengan gejala pneumonia.
3) Hindari menyentuh organ mulut, mata dan hidung.
4) Petugas medis diharap menggunakan masker.
f. Polio Gambar 3.16 Sumber: lmu.edu
Virus polio Sumber: cdcc.sc.usp.br
Virus polio memiliki capsid dengan bentu
icosahendral, virionnya tidak berselubung, Gambar 3.17
sferis dan berukuran 20-30 nm, termasuk RNA Virus cacar
virus. Manusia merupakan satu-satunya inang
alami virus polio. Virus ini menyerang sel-sel
yang membatasi saluran pencernaan dan sel-
sel susunan saraf pusat, masuk ke dalam
tubuh melalui makanan, minuman atau
pernafasan. Gejala klinik infeksi virus polio
adalah demam, malaise, sakit tenggorokan,
sakit kepala, meningitis aseptic, poliomyelitis
paralitik (lumpuh). Pencegahannya dilakukan
dengan vaksinasi secara oral.
g. Smallpox (cacar)
Virus cacar (virus variola, smallpox vi-
rus) merupakan virus DNA dengan ukuran
250 × 400 nm. Manusia merupakan satu-
satunya inang alami virus ini, meskipun dapat
pula menyerang kera Infeksi awal virus vari-
ola pada manusia terjadi pada membran
mukosa saluran pernafasan bagian atas.
Virus ini memperbanyak diri dalam mukosa
dan jaringan limfa sehingga terjadi verimia
pertama. Veremia sekunder terjadi setelah
perkembangbiakan virus dalam organ-organ
yang mengakibatkan erupsi pada kulit dan
membran mukosa.
Aktivitas Sains Tugas kelompok
Tujuan: mengetahui dan mendeskripsikan bahaya virus bagi kehidupan.
Buatlah kelompok dengan anggota maksimal 2 orang.
Buatlah gambar poster untuk publikasi di kertas gambar A4 tentang bahaya, cara
penularan dan pencegahan penyakit yang disebabkan virus, misalnya virus AIDS,
flu burung dan sebagainya.
Virus 69
Di unduh dari : Bukupaket.com
Rangkuman
1. Virus memiliki struktur yang sangat berbeda dibandingkan
organisme lain oleh karena itu dikelompokkan ke dalam satu
sistem yang paling sederhana dari seluruh sistem genetika.
2. Struktur virus terdiri dari gabungan kapsomer yang membentuk
lapisan pembungkus DNA atau RNA yang disebut kapsid, struktur
tambahan lainnya adalah selubung protein yang menyelubungi
kapsid.
3. Ukuran virus ada yang lebih kecil dari ribosom, yaitu sekitar 20
nm dengan jumlah gen 4. Virus yang paling besar berukuran 80
nm, yaitu virus ebola. Oleh karena itu, virus hanya dapat diamati
dengan mikroskop elektron.
4. Virus hanya dapat menginfeksi sel-sel tertentu saja. Dalam dunia
virus berlaku kesesuaian “lock and key” antara protein bagian luar
virus dengan molekul reseptor spesifik pada permukaan sel inang.
5. Virus berkembang biak melalui dua mekanisme, yaitu siklus litik
dan siklus lisogenik.
6. Virus sangat berbahaya karena mudah sekali bermutasi menjadi
lebih ganas dan penyebarannya sangat mudah, sehingga dapat
menyebabkan epidemi penyakit.
7. Virus juga dapat bermanfaat karena dapat mengawetkan
makanan, produksi insulin, dan pembuatan vaksin yang dapat
menyelamatkan banyak nyawa manusia, hewan serta tumbuhan.
Pelatihan
Kerjakan di buku tugasmu!
A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat!
1. Sifat virus yang menunjukkan ciri sebagai makhluk hidup adalah kemampuannya
untuk . . . .
a. menduplikasi diri
b. mengikat oksigen
c. dapat dikristalkan
d. memasuki jaringan
e. gerakan yang aktif
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
70
Di unduh dari : Bukupaket.com
2. HIV sebagai penyebab AIDS akan mengakibatkan orang yang terinfeksi
mengalami ....
a. peningkatan leukosit
b. kerusakan hati dan limpa
c. peningkatan trombosit
d. lemahnya sistem kekebalan
e. penurunan kadar eritrosit
3. Penyakit pada sapi yang disebabkan oleh virus adalah penyakit . . . .
a. antraks
b. tungro
c. kulit dan kuku
d. surro
e. tetelo
4. Para saintis telah menemukan cara untuk menyatukan bakteriofaga dengan lapisan
protein dari faga T2 dan DNA dari faga T4. Seandainya faga gabungan ini
menginfeksi bakteri, faga yang diproduksi sel inang akan memiliki . . . .
a. protein dari faga T2 dan DNA dari faga T4
b. protein dari faga T4 dan DNA dari faga T2
c. campuran antara DNA dan protein dari faga
d. protein dan DNA dari faga T2
e. protein dan DNA dari faga T4
5. Vaksin yang dapat diberikan secara oral (melalui mulut) adalah vaksin untuk
mencegah wabah penyakit ....
a. demam berdarah
b. trakom
c. rabies
d. polio
e. cacar
6. Ahli biologi yang pertama kali mengetahui tanaman tembakau terserang organisme
yang sangat kecil (virus) adalah ....
a. edward Janner
b. ivanowsky
c. stanley Miller
d. beijerink
e. antony van leeuwenhoek
7. Medium yang paling cocok untuk menumbuhkan virus adalah ....
a. agar-agar
b. telur ayam busuk
c. embrio ayam yang masih hidup
d. embrio tikus putih yang sudah mati
e. ekstrak agar-agar ditambah glukosa
Virus 71
Di unduh dari : Bukupaket.com
8. Virus dikatakan juga sebagai benda mati karena ....
a. sangat kecil dan tidak dapat bereproduksi
b. dapat dikristalkan
c. struktur tubuh tidak memiliki nukleus seperti makhluk hidup lainnya
d. melakukan tahapan replikasi
e. tidak memiliki DNA atau RNA
9. Salah satu sifat dari virus adalah ....
a. dapat hidup pada sel hidup dan tidak hidup
b. memiliki inti sel dan organel sel
c. hanya menginfeksi sel yang memiliki kesesuaian protein
d. dapat dilihat menggunakan mikroskop cahaya
e. selnya berbentuk coccus
10. Virus RNA membutuhkan pasokannya sendiri atas enzim-enzim tertentu karena ....
a. virus tersebut secara cepat akan dihancurkan oleh sel inang
b. sel inang tidak memiliki enzim RNA untukmembentuk RNA atau RNA untuk
membentuk DNA
c. enzim-enzim tersebut mentranslasi mRNA virus menjadi protein
d. virus menggunakan enzim-enzim ini untuk penetrasi sel inang
e. enzim-enzim ini tidak dapat dibuat oleh sel inang
B. Tulislah B jika pernyataan di bawah ini Benar dan S jika salah
serta berikan alasannya!
1. Virus hanya dapat hidup pada sel hidup atau bersifat parasit
intraselluler obligat.
2. Genom manusia dan virus dapat berupa DNA untai tunggal
atau DNA untai ganda atau RNA untai tunggal atau RNA untai
ganda.
3. Siklus lisogenik merupakan siklus replikasi genom virus tanpa
menghancurkan sel inang, dengan kata lain faga berintegrasi
ke dalam kromosom bakteri.
4. Virus HIV dapat ditularkan oleh gigitan nyamuk yang telah
terinfeksi oleh darah yang dihisap dari penderita AIDS.
5. Virus Temperata (λ) dapat bereplikasi dengan menjalankan
cara siklus litik dan lisogenik.
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
72
Di unduh dari : Bukupaket.com
C. Jodohkan pernyataan A dan pernyataan B!
No. Pernyataan A Pernyataan B
1. Dasar penentuan nama virus. a Iksohedra
b Litik l
2. Bentuk kapsid virus Bakteriofaga (T2, T4 dan c Virus influenza
T6). d RNA atau DNA
e Vaksin
3. Replikasi genom virus yang pada akhirnya
menyebabkan kematian sel inang.
4. Contoh virus yang bermutasi menjadi virus
jenis baru sehingga imunitas yang terbentuk
tidak dapat menghadapi serangan virus jenis
baru ini.
5. Varian atau derivat yang tidak merusak dari
virus patogenik yang menstimulasi sistem
imun untuk membangun sistem pertahanan
tubuh yang kuat agar dapat melawan patogen
yang sesungguhnya.
D. Jawablah pertanyaan di bawah ini!
1. Jelaskan lima ciri-ciri dari virus!
2. Apakah yang dimaksud dengan genom?
3. Penamaan virus berdasarkan asam nukleat yang dikandungnya sehingga ada
yang dikelompokan menjadi virus RNA dan virus DNA, berikan tiga contoh sari
masing-masing kelompok tersebut!
4. Apakah manfaat virus bagi kehidupan?
5. Jelaskan dengan contoh virus flu burung, apa yang dimaksud dengan virus
memiliki kisaran inang?
6. Jelaskan perbedaan siklus litik dan lisogenik!
7. Jelaskan tiga faktor yang menyebabkan virus dapat menjadi masalah global!
8. Sebutkan dan jelaskan struktur virus!
9. Bagaimanakah agar kita tidak terinfeksi penyakit flu burung?
10. Sebutkan masing-masing empat contoh penyakit yang disebabkan oleh virus
pada tanaman, hewan dan manusia!
Virus 73
Di unduh dari : Bukupaket.com
E. Tuliskan pernyataan sikapmu terhadap pernyataan di bawah ini!
Wabah influenza pada tahun 1918 dianggap oleh sebagian besar ahli
epidemologi sebagai pandemik terparah sepanjang sejarah umat manusia.
Lebih dari 21 juta orang meninggal akibat penyakit tersebut di seluruh dunia,
dengan lebih dari 700 ribu kematian dilaporkan terjadi di Amerika. Akhir-
akhir ini para ilmuwan menyadari bahwa materi genetik virus dapat
diperoleh yaitu menggunakan contoh jaringan yang dikumpulkan pada
tahun 1918 dari para prajurit yang mati dan beberapa tekhnik biologi
molekuler, para ilmuan dapat mengisolasi dan memperbanyak beberapa
gen virus. Mengapa penyakit ini mematikan, belum diketahui dengan jelas,
tetapi banyak pihak telah menyarankan bahwa informasi ini dibiarkan saja
tidak terungkap.
Bagaimana menurut anda tentang pendapat para ilmuwan tersebut? Apa
keuntungan yang diperoleh dari penelitian ini?
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
74
Di unduh dari : Bukupaket.com
Bab 4
Monera
Bakteri dengan ukuran yang kecil (sekitar 0,7 - 1,3
mikron), sudah pasti luput dari perhatian kita, namun ia
terdapat hampir di seluruh bagian bumi. Saat kalian baca
buku ini pun bakteri ada di sekitar kalian dan jumlahnya
sangat banyak sekali. Ia hidup di darat, air, dan udara.
Bahkan bakteri ada yang hidup di mata air panas yang
dapat membakar kullitmu.
Setelah mempelajari bab ini kalian diharapkan dapat lebih mengenal
organisme monera dengan mengidentifikasi ciri-ciri morfologinya dan peranannya
bagi kehidupan di muka bumi.
Di unduh dari : Bukupaket.com
P eta Konsep
Untuk membantu kalian memahami materi pada bab ini disajikan peta konsep
sebagai berikut.
ss Habitat s ss Kadar metana tingggi
Kadar garam tinggi
ssArkhaebacteria Suhu tinggi
Bakteri
Tipesel s Prokariotik
s Struktursel Ribosom s ss s s s s
DNA
MONERA Bentuk sel Dinding sel
Peranan Flagel
ss Philuss ss
Kapsul
s ss Kolus
Basilus
Vibrio
Spirillum
Bahan pangan
Sumber penyakit
Pengurai sampah organik
s Aseksual ss s s pembelahan biner
Seksual Tranduksi
s Reproduksi Transformasi
Konjugasi
s
K ata Kunci
Inti pembahasan pada materi bab ini, tercakup pada kata-kata berikut.
monera, DNA, ribosom, membran sel, pilus, gram positif, gram
negatif, pathogen, plasmid, flagel
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
76
Di unduh dari : Bukupaket.com
Dalam hal dampak metabolisme dan jumlahnya, prokariota 77
masih mendominasi biosfer, mengalahkan jumlah gabungan seluruh
eukariota atau makhluk hidup lainnya. Jumlah prokariota yang hidup
di ujung jarum, mulut atau kulit manusia jauh melebihi jumlah total
manusia yang sudah pernah hidup di bumi. Prokariota juga
merupakan organisme yang paling mudah berkembang biak dan
memperbanyak populasinya. Prokariota juga dapat hidup pada habi-
tat yang terlalu panas, terlalu dingin, terlalu asin, terlalu asam atau
terlalu basa untuk eukariota apapun. Meskipun prokariota adalah
mikroskopik, dampaknya pada bumi dan seluruh kehidupan sangat
luar biasa. Hanya sebagian kecil saja prokariota yang merugikan
kehidupan sedangkan sebagian besar prokariota sangat
menguntungkan bagi kehidupan di muka bumi ini. Sebagai contoh,
prokariota tertentu merombak bahan-bahan dari organisme yang telah
mati dan mengembalikan unsur kimia yang penting, yaitu senyawa
anorganik yang sangat dibutuhkan oleh tumbuhan yang kemudian
akan dikonsumsi manusia dan hewan. Pada bab ini kamu akan
menelusuri dunia Prokariota atau yang disebut dengan Monera.
Mungkin kamu masih bertanya-tanya, organisme apakah Monera?
Apa perbedaan Prokariota dan Eukariota?
A. Perbedaan Prokariota dan Eukariota
Prokariota memiliki ciri-ciri selnya tidak memiliki nukleus, materi
genetiknya terkonsentrasi pada suatu daerah yang disebut nukleoid,
tetapi tidak ada membran yang memisahkan daerah ini dari bagian
sel lainnya. Sedangkan, pada eukariota memiliki nukleus sejati yang
dibungkus oleh selubung nukleus, seluruh daerah di antara nukleus
dan membran yang membatasi sel disebut sitoplas↓ma. Didalamnya
terletak organel-organel sel yang mempunyai bentuk dan fungsi
terspesialisasi yang sebagian organel tersebut tidak ditemukan pada
prokariotik. Flagel pada eukariotik lebih lebar sedangkan pada
prokariotik memiliki flagell sepersepuluh flagel eukariotik. Organisasi
seluler dan genetik prokariota berbeda secara mendasar dari
organisme eukariota, prokariota memiliki genom yang lebih kecil dan
lebih sederhana, kurang lebih prokariota memiliki genom seperseribu
DNA eukariota. Membran prokariota telah mengalami spesialisasi,
yakni adanya lipatan-lipatan ke arah dalam oleh membran plasma
hasil sisa krista-krista mitokondria yang berfungsi dalam respirasi
seluler prokariota aerobik.Genom prokariota hanya sebuah molekul
DNA sirkular untai ganda, sedangkan eukariota memiliki molekul DNA
linear yang berasosiasi dengan protein.
Monera
Di unduh dari : Bukupaket.com
ribosom kapsul retikulum membran
dinding sel endoplasma plasma
mesosom membran sel
plasmid DNA nukleus sentriol
pilusnukleoid kompleks
sitoplasma lisosom golgi
sel eukariotik mitokondria
flagel Sumber : Microsoft Encarta 2006
sel prokariotik
Gambar 4.1
Organisme yang memperlihatkan perbedaan prokariotik dengan eukariotik
B. Struktur Fungsi dan Cara Reproduksi
Monera (Prokariota)
1. Struktur, bentuk, dan ukuran tubuh bakteri
Bakteri memiliki bentuk sel yang bervariasi, bulat (coccus),
batang (bacillus) dan lengkung (vibrio, coma atau spiral). Umumnya
sel bakteri yang berbentuk bulat berdiameter sekitar 0,7 - 1,3 mikron.
Sedangkan sel bakteri berbentuk batang lebarnya sekitas 0,2 - 2,0
mikron dan panjangnya 0,7 - 3,7 mikron.
kromosom Bagian tubuh bakteri pada umumnya
dapat dibagi atas 3 bagian yaitu dinding sel,
pilus protoplasma (di dalamnya terdapat membran
sel, mesosom, lisosom, DNA, endospora),
ribosom dan bagian yang terdapat di luar dinding sel
seperti kapsul, flagel, pilus. Di antara bagian-
inklusi bagian tersebut ada yang selalu didapatkan
pada sel bakteri, yaitu membran sel, ribosom
flagel kapsul dan DNA. Bagian-bagian ini disebut sebagai
atau invarian. Sedangkan bagian-bagian yang tidak
plasmid lapisan selalu ada pada setiap sel bakteri, misalnya
lendir dinding sel, flagel, pilus, dan kapsul. Bagian-
bagian ini disebut varian. Untuk lebih jelasnya
membran dinding coba anda cermati gambar disamping ini!
sel sel
Sumber : Microsoft Encarta 2006
Gambar 4.2
Struktur monera
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
78
Di unduh dari : Bukupaket.com
Aktivitas Sains Tugas pengamatan
Tujuan: mendeskripsikan bakteri berdasarkan letak flagellanya.
• Ambil koloni bakteri dengan pinset pada kentang rebus yang telah dibiarkan
selama 5 hari, kemudian oleskan pinset tersebut pada kaca preparat
(object glass) dan beri satu tetes air.
• Panaskan kaca preparat tersebut dengan tujuan agar air cepat menguap
sehingga kering.
• Tetesi preparat dengan metilen blue atau tinta cina.
• Tutup preparat dengan kaca penutup (deck glass) sampai benar-benar
tidak ada gelembung pada objek yang akan diamati.
• Amati di bawah mikroskop dengan perbesaran lemah terlebih dahulu dan
jika sudah diketemukan objek pengamatan maka lakukan dengan
perbesaran kuat.
• Gambar dan beri keterangan mengenai bentuk atau struktur bakteri yang
telah diamati!
Susunan bagian-bagian utama sel bakteri, dijelaskan sebagai
berikut.
a. Membran sel
Membran sel merupakan selaput yang membungkus sitoplasma
beserta isinya, terletak di sebelah dalam dinding sel, tetapi tidak terikat
erat dengan dinding sel. Bagi membran sel sangat vital, bagian ini
merupakan batas antara bagian dalam sel dengan lingkungannya.
Jika membran sel pecah atau rusak, maka sel bakteri akan mati.
Membran sel terdiri atas dua lapis molekul fosfolipid. Pada
lapisan fosfo-lipid ini terdapat senyawa protein dan karbohidrat dengan
kadar berbeda-beda pada berbagai sel bakteri.
b. Ribosom
Ribosom merupakan bagian sel yang berfungsi sebagai tempat
sintesa protein. Bentuknya berupa butir-butir kecil dan tidak diselubungi
membran. Ribosom tersusun atas protein dan RNA.
c. DNA (Deoxyribonucleic Acid)
DNA merupakan materi genetik, terdapat dalam sitoplasma. DNA
bakteri berupa benang sirkuler (melingkar). DNA bakteri berfungi
sebagai pengendali sintesis protein bakteri dan pembawa sifat. DNA
bakteri terdapat pada bagian menyerupai inti yang disebut nukleoid.
Bagian ini tidak memiliki membran sebagaimana inti sel eukariotik.
Monera
79
Di unduh dari : Bukupaket.com
Info Biologi d. Dinding sel
Jika kondisi Dinding sel bakteri tersusun atas makromolekul
lingkungan tidak peptidoglikan yang terdiri dari monomer-monomer
mendukung. Bakteri tetrapeptidaglikan (polisakarida dan asam amino).
akan membentuk Berdasarkan susunan kimia dinding selnya, bakteri
spora pada dibedakan atas bakteri gram-positif dan bakteri gram-
protoplasmanya. Saat negatif. Susunan kimia dinding sel bakteri gram-negatif lebih
kondisi lingkungan rumit daripada bakteri gram-positif. Dinding sel bakteri gram-
kembali cocok, spora positif hanya tersusun atas satu lapis peptidoglikan yang
akan bersemi dan relatif tebal, sedangkan dinding sel bakteri gram-negatif
berkembang menjadi terdiri atas dua lapisan. Lapisan luar tersusun atas protein
bakteri aktif. dan polisakarida, lapisan dalamnya tersusun atas
peptidoglikan yang lebih tipis dibanding lapisan peptidoglikan
pada bakteri gram-positif.
Dinding sel bakteri berfungsi untuk memberi bentuk
sel, memberi kekuatan, melindungi sel dan menye-
lenggarakan pertukaran zat antara sel dengan
lingkungannya.
e. Flagel
Flagel merupakan alat gerak bagi bakteri, meskipun tidak semua
gerakan bakteri disebabkan oleh flagel. Flagel berpangkal pada
protoplas, tersusun atas senyawa protein yang disebut flagelin, sedikit
karbohidrat dan pada beberapa bakteri mengandung lipid. Jumlah
dan letak flagel pada berbagai jenis bakteri bervariasi. Jumlahnya bisa
satu, dua, atau lebih, dan letaknya dapat di ujung, sisi, atau pada
seluruh permukaan sel. Jumlah dan letak flagel dijadikan salah satu
dasar penggolongan bakteri.
f. Pilus
Pada permukaan sel bakteri gram-negatif seringkali terdapat
banyak bagian seperti benang pendek yang disebut pilus atau fimbria
(jamak dari pilus). Pilus merupakan alat lekat sel bakteri dengan sel
bakteri lain atau dengan bahan-bahan padat lain, misalnya makanan
sel bakteri.
Info Biologi g. Kapsul
Nata de coco yang Kapsul merupakan lapisan lendir yang menyelubungi
biasa kita makan dinding sel bakteri. Pada umumnya kapsul tersusun atas
sebenarnya berasal senyawa polisakarida, polipeptida atau protein-polisakarida
dari kapsul bakteri (glikoprotein). Kapsul berfungsi untuk perlindungan diri
Acetobacterium terhadap antibodi yang dihasilkan sel inang. Oleh karenanya
xylinium kapsul hanya didapatkan pada bakteri pathogen.
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
80
Di unduh dari : Bukupaket.com
h. Endospora
Di antara bakteri ada yang membentuk endospora.
Pembentukan endospora merupakan cara bakteri mengatasi
keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan. Keadaan lingkungan
yang tidak menguntungkan antara lain: panas, dingin, kering, tekanan
osmosis dan zatkimia tertentu. Jika kondisi lingkungan membaik
maka endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri. Endospora bakteri
tidak berfungsi sebagai alat perkembangbiakan, tetapi sebagai alat
perlindungan diri.
Aktivitas Sains Tugas deskripsi
Tujuan: mendeskripsikan bakteri berdasarkan letak flagellanya.
1. Carilah literatur dari perpustakaan ataupun melalui internet mengenai
bentuk-bentuk bakteri berdasarkan letak flagellanya.
2. Gambarlah pada kertas gambar A4, lalu berilah keterangan!
2. Penggolongan bakteri ab
a. Berdasarkan bentuk tubuhnya cd
1) Kokus (bulat) Sumber : naturamediterraaneo.com
a) Streptokokus, misalnya Streptococcus
Gambar 4.3
pyrogenes, S.thermophillus, S.lactis. Bentuk-bentuk monera, (a) Kokus,
b) Stafilokokus, misalnya Staphylococcus (b) Basil, (c) Vibrio, (d) Spirillium.
aureus. Sumber : koleksi penerbit 2006
c) Diplokokus, misalnya Diplococcus
Gambar 4.4
pnemoniae Berbagai bakteri berdasarkan flagelnya
2) Basil (batang)
a) Basilus, misalnya Eschericcia coli,
Salmonella thypi, Lactobacillus.
b) Streptobasil, misalnya Azotobacter,
Bacillus anthracis.
3) Vibrio (koma)
Vibrio, misalnya Vibrio cholerae.
4) Spirillum(spiral)
Spirillum, misalnya Treponema pallidum.
b. Berdasarkan kedudukan flagela
pada selnya
1) Monotrik
Monotrik, berflagel satu pada salah satu
ujung.
Monera
81
Di unduh dari : Bukupaket.com
2) Amfitrik
Amfitrik, flagel masing-masing satu pada kedua ujung.
3) Lofotrik
Lofotrik, berflagel banyak di satu ujung.
4) Peritrik
Peritrik, berflagel banyak pada semua
sisi tubuh.
c. Berdasarkan pewarnaan Gram (Gram strain)
1) Bakterigram-positif
Bakteri gram-positif, dinding sel lebih sederhana, banyak
mengandung peptidoglikan. Misalnya Micrococcus, Staphylo-
coccus, Leuconostoc, Pediococcus dan Aerococcus.
2) Bakteri gram-negatif
Bakteri gram-negatif, dinding sel lebih kompleks, peptidoglikan
lebih sedikit. Misalnya Escherichia, Citrobacter, Salmonella, Shi-
gella, Enterobacter, Vibrio, Aeromonas, Photobacterium,
Chromabacterium, Flavobacterium.
d. Berdasarkan kebutuhan oksigen
1) Bakteri aerob
Bakteri aerob, bakteri yang membutuhkan oksigen bebas untuk
mendapatkan energi, misalnya Nitrosomonas, Nitrobacter,
Nitrosococcus.
2) Bakteri anaerob
Bakteri anaerob, tidak membutuhkan oksigen bebas untuk
mendapatkan energi, misalnya Micrococcus denitrificans.
e. Berdasarkan cara memperoleh makanan (bahan organik)
1) Autotrop
Autotrop, menyusun makanan sendiri dari bahan-bahan
anorganik.
Bakteri autotrop, berdasarkan sumber energinya dibedakan atas:
fotoautotrop (sumber energi dari cahaya) dan kemoautotrop
(sumber energi dari hasil reaksi kimia).
2) Heterotrop
Heterotrop, tidak menyusun makanan sendiri, memanfaatkan
bahan organik jadi yang berasal dari organisme lain. Termasuk
bakteri heterotrop adalah bakteri saprofit, yaitu bakteri yang
mendapat makanan dengan menguraikan sisa-sisa orga-
nisme.
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
82
Di unduh dari : Bukupaket.com
2. Reproduksi pada Monera Kromosom prokariotik
a. Reproduksi aseksual Membran plasma
Pada umumnya bakteri berkembang Dinding sel
biak dengan pembelahan biner, artinya
pembelahan terjadi secara langsung, dari satu Duplikasi
sel membelah menjadi dua sel anakan. s kromosom
Masing-masing sel anakan akan membentuk
dua sel anakan lagi, demikian seterusnya. Proses
s perkembangan sel
Proses pembelahan biner diawali dengan s Pembelahan s
proses replikasi DNA menjadi dua kopi DNA menjadi dua sel
identik, diikuti pembelahan sitoplasma dan
akhirnya terbentuk dinding pemisah di antara yang sama
kedua sel anak bakteri.
Sumber :unselm.edu
Perhatikan gambar skematik pem-
belahan biner sel bakteri di samping! Gambar 4.5
Skema pembelahan biner pada Streptococcus
faecalis
Bagaimanakah kecepatan pertumbuhan populasi bakteri?
Mengapa bakteri patogen tetap ada sekalipun berbagai antibiotik
pelawannya telah digunakan? Mengapa tidak juga dipenuhi oleh
bakteri? Coba anda lakukan aktivitas di bawah ini!
Aktivitas Sains Tugas individu
Tujuan: menghitung pertambahan populasi bakteri
Bakteri Eschericcia coli membelah setiap 20 menit, artinya satu sel bakteri
E.coli melalui proses pembelahan biner, 20 menit kemudian menjadi 2 sel
bakteri.
1. Hitunglah berapa besar populasi E.coli jika satu sel bakteri membelah
dalam waktu 24 jam! Berapa pula besar populasinya jika membelah dalam
waktu seminggu (7 hari)?
2. Lakukanlah kajian kepustakaan untuk menjawab masalah berikut ini!
a. Berbagai antibiotik pelawan bakteri telah ditemukan dan digunakan
untuk mengatasi berbagai penyakit yang disebabkan infeksi bakteri.
Mengapa bakteri patogen penyebab penyakit tidak pernah musnah?
b. Jika bakteri berkembang dengan pesat, mengapa dunia ini tidak
dipenuhi dengan bakteri?
b. Reproduksi seksual
Bakteri berbeda dengan eukariota dalam hal cara penggabungan
DNA yang datang dari dua individu ke dalam satu sel. Pada eukariota,
proses seksual secara meiosis dan fertilisasi mengkombinasi DNA
Monera
83
Di unduh dari : Bukupaket.com
dari dua individu ke dalam satu zigot. Akan tetapi, jenis kelamin yang
ada pada ekuariota tidak terdapat pada prokariota. Meiosis dan
fertilisasi tidak terjadi, sebaliknya ada proses lain yang akan
mengumpulkan DNA bakteri yang datang dari individu-individu yang
berbeda. Proses-proses ini adalah pembelahan transformasi,
transduksi dan konjugasi.
1) Transformasi
Dalam konteks genetika bakteri, transformasi merupakan
perubahan suatu genotipe sel bakteri dengan cara mengambil DNA
asing dari lingkungan sekitarnya. Misalnya, pada bakteri Streptococ-
cus pneumoniae yang tidak berbahaya dapat ditransformasi menjadi
sel-sel penyebab pneumonia dengan cara mengambil DNA dari
medium yang mengandung sel-sel strain patogenik yang mati.
Transformasi ini terjadi ketika sel nonpatogenik hidup mengambil
potongan DNA yang kebetulan mengandung alel untuk patogenisitas
(gen untuk suatu lapisan sel yang melindungi bakteri dari sistem imun
inang) alel asing tersebut kemudian dimasukkan ke dalam kromosom
bakteri menggantikan alel aslinya untuk kondisi tanpa pelapis. Proses
ini merupakan rekombinasi genetik - perputaran segmen DNA dengan
cara pindah silang (crossing over). Sel yang ditransformasi ini
sekarang memiliki satu kromosom yang mengandung DNA, yang
berasal dari dua sel yang berbeda.
Bertahun-tahun setelah transformasi
ditemukan pada kultur laboratorium, sebagian
besar ahli biologi percaya bahwa proses
tersebut terlalu jarang dan terlalu kebetulan,
sehingga tidak mungkin memainkan peranan
penting pada populasi bakteri di alam. Tetapi,
para saintis sejak saat itu telah mempelajari
Sumber : bio.davidson.com bahwa banyak spesies bakteri dipermu-
Gambar 4.6 kaannya memiliki protein yang terspesialisasi
Reproduksi bakteri dengan jalan transformasi untuk mengambil DNA dari larutan sekitarnya.
Protein-protein ini secara spesifik hanya
mengenali dan mentransfer DNA dari spesies bakteri yang masih
dekat kekerabatannya. Tidak semua bakteri memiliki protein membran
seperti ini. Seperti contohnya, E. Coli sepertinya sama sekali tidak
memiliki mekanisme yang tersepesialisasi untuk menelan DNA asing.
Walaupun demikian, menempatkan E. Coli di dalam medium kultur
yang mengandung konsentrasi ion kalsium yang relatif tinggi secara
artifisial akan merangsang sel-sel untuk menelan sebagian kecil DNA.
Dalam bioteknologi, teknik ini diaplikasikan untuk memasukkan gen-
gen asing ke dalam E. Coli, gen-gen yang mengkode protein yang
bermanfaat, seperti insulin manusia dan hormon pertumbuhan.
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
84
Di unduh dari : Bukupaket.com
2) Transduksi
Pada proses transfer DNA yang disebut transduksi, faga
membawa gen bakteri dari satu sel inang ke sel inang lainnya. Ada
dua bentuk transduksi yaitu transduksi umum dan transduksi khusus.
Keduanya dihasilkan dari penyimpangan pada siklus reproduktif faga.
Diakhir siklus litik faga, molekul asam bakteri
nukleat virus dibungkus di dalam kapsid, dan
faga lengkapnya dilepaskan ketika sel inang profaga
lisis. Kadangkala sebagian kecil dari DNA sel
inang yang terdegradasi menggantikan Sumber : agen.ufl.edu
genom faga. Virus seperti ini cacat karena
tidak memiliki materi genetik sendiri. Gambar 4.7
Walaupun demikian, setelah pelepasannya Reproduksi bakteri
dari inang yang lisis, faga dapat menempel dengan jalan transduksi
pada bakteri lain dan menginjeksikan bagian
DNA bakteri yang didapatkan dari sel
pertama. Beberapa DNA ini kemudian dapat
menggantikan daerah homolog dari
kromosom sel kedua. Kromosom sel ini
sekarang memiliki kombinasi DNA yang
berasal dari dua sel sehingga rekombinasi
genetik telah terjadi. Jenis transduksi ini
disebut dengan transduksi umum karena
gen-gen bakteri ditransfer secara acak.
Untuk transduksi khusus memerlukan infeksi oleh faga temperat,
dalam siklus lisogenik genom faga temperat terintegrasi sebagai
profaga ke dalam kromosom bakteri inang, di suatu tempat yang
spesifik. Kemudian ketika genom faga dipisahkan dari kromosom,
genom faga ini membawa serta bagian kecil dari DNA bakteri yang
berdampingan dengan profaga. Ketika suatu virus yang membawa
DNA bakteri seperti ini menginfeksi sel inang lain, gen-gen bakteri
ikut terinjeksi bersama-sama dengan genom faga. Transduksi khusus
hanya mentransfer gen-gen tertentu saja, yaitu gen-gen yang berada
di dekat tempat profaga pada kromosom tersebut.
c. Konjugasi dan Plasmid
Konjugasi merupakan transfer langsung materi genetik antara
dua sel bakteri yang berhubungan sementara. Proses ini, telah diteliti
secara tuntas pada E. Coli. Transfer DNA adalah transfer satu arah,
yaitu satu sel mendonasi (menyumbang) DNA, dan "pasangannya"
menerima gen. Donor DNA, disebut sebagai "jantan", menggunakan
alat yang disebut piliseks untuk menempel pada resipien (penerima)
Monera
85
Di unduh dari : Bukupaket.com
DNA dan disebut sebagai "betina". Kemudian sebuah jembatan
sitoplasmik sementara akan terbentuk diantara kedua sel tersebut,
menyediakan jalan untuk transfer DNA.
Plasmid adalah molekul DNA kecil, sirkular dan dapat bereplikasi
sendiri, yang terpisah dari kromosom bakteri. Plasmid-plasmid
tertentu, seperti plasmid f, dapat melakukan penggabungan reversibel
ke dalam kromosom sel. Genom faga bereplikasi secara terpisah di
dalam sitoplasma selama siklus litik, dan sebagai bagian integral dari
kromosom inang selama siklus lisogenik. Plasmid hanya memiliki
sedikit gen, dan gen-gen ini tidak diperlukan untuk pertahanan hidup
dan reproduksi bakteri pada kondisi normal. Walaupun demikian, gen-
gen dari plasmid ini dapat memberikan keuntungan bagi bakteri yang
hidup di lingkungan yang banyak tekanan. Contohnya, plasmid f
mempermudah rekombinasi genetik, yang mungkin akan
menguntungkan bila perubahan lingkungan tidak lagi mendukung strain
yang ada di dalam populasi bakteri.
Plasmid f , terdiri dari sekitar 25 gen, sebagian besar diperlukan
untuk memproduksi piliseks. Ahli-ahli genetika menggunakan simbol
f+ (dapat diwariskan). Plasmid f bereplikasi secara sinkron dengan
DNA kromosom, dan pembelahan satu sel f+ biasanya menghasilkan
dua keturunan yang semuanya merupakan f+. Sel-sel yang tidak
memiliki faktor f diberi simbol f-, dan mereka berfungsi sebagai
recipien DNA ("betina") selama konjugasi. Kondisi f+ adalah kondisi
yang "menular" dalam artian sel f+ dapat memindah sel f- menjadi sel
f+ ketika kedua sel tersebut berkonjugasi. Plasmid f bereplikasi di
dalam sel "jantan", dan sebuah salinannya ditransfer ke sel "betina"
melalui saluran konjugasi yang menghubungkan sel-sel tersebut.
Pada perkawinan f+ dengan f- seperti ini, hanya sebuah plasmid f
yang ditransfer.
Gen-gen dari kromosom bakteri tersebut ditransfer selama
konjugasi ketika faktor f dari donor sel tersebut terintegrasi ke dalam
kromosomnya. Sel yang dilengkapi dengan faktor f dalam
kromosomnya disebut sel Hfr ( high frequency of recombination atau
rekombinasi frekuensi tinggi). Sel Hfr tetap berfungsi sebagai jantan
selama konjugasi, mereplikasi DNA faktor f dan mentransfer
salinannya ke f- pasangannya. Tetapi sekarang, faktor f ini mengambil
salinan dari beberapa DNA kromosom bersamanya. Gerakan acak
bakteri biasanya mengganggu konjugasi sebelum salinan dari
kromosom Hfr dapat seluruhnya dipindahkan ke sel f-. Untuk
sementara waktu sel resipien menjadi diploid parsial atau sebagian,
mengandung kromosomnya sendiri ditambah dengan DNA yang
disalin dari sebagian kromosom donor. Rekombinasi dapat terjadi
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
86
Di unduh dari : Bukupaket.com
jika sebagian DNA yang baru diperoleh ini terletak berdampingan
dengan daerah homolog dari kromosom F-, segmen DNA dapat
dipertukarkan. Pembelahan biner pada sel ini dapat menghasilkan
sebuah koloni bakteri rekombinan dengan gen-gen yang berasal dari
dua sel yang berbeda, dimana satu dari strain-strain bakteri tersebut
sebenarnya merupakan Hfr dan yang lainnya adalah F.
1
sel Hfr sel normal
tabung konjugasi 2
3
Gambar 4.8 7
Reproduksi bakteri Sumber : miami.edu
dengan jalan konjugasi
Keterangan gambar 4.9
1. Sel bakteri Hfr bertemu dengan sel bakteri normal.
2. Terbentuk tabung konjugasi, lalu terjadi perpindahan DNA dan sel Hfr ke sel normal.
3. Terjadi rekombinasi DNA pada sel normal.
4. Kedua sel bakteri berpindah.
Pada tahun 1950-an, pakar-pakar kesehatan jepang mulai
memperhatikan bahwa beberapa pasien rumah sakit yang menderita
akibat disentri bakteri, yang menyebabkan diare parah, tidak
memberikan respons terhadap antibiotik yang biasanya efektif untuk
pengobatan infeksi jenis ini. Tampaknya, resistensi terhadap antibiotik
ini perlahan-lahan telah berkembang pada strain-strain Shigella sp.
tertentu, suatu bakteri patogen. Akhirnya, peneliti mulai
mengidentifikasi gen-gen spesifik yang menimbulkan resistensi
antibiotik pada Shigella dan bakteri patogenik lainnya. Beberapa gen-
gen tersebut, mengkode enzim yang secara spesifik menghancurkan
Monera
87
Di unduh dari : Bukupaket.com
beberapa antibiotik tertentu, seperti tetrasiklin atau ampisilin. Gen-
gen yang memberikan resistensi ternyata di bawa oleh plasmid.
Sekarang dikenal sebagai plasmid R (R untuk resistensi).
Pemaparan suatu populasi bakteri dengan suatu antibiotik
spesifik baik di dalam kultur laboratorium maupun di dalam organisme
inang akan membunuh bakteri yang sensitif terhadap antibiotik, tetapi
hal itu tidak terjadi pada bakteri yang memiliki plasmid R yang dapat
mengatasi antibiotik. Teori seleksi alam memprediksi bahwa, pada
keadaan-keadaan seperti ini, akan semakin banyak bakteri yang akan
mewarisi gen-gen yang menyebabkan resistensi antibiotik.
Konsekuensi medisnya pun terbaca, yaitu strain patogen yang resisten
semakin lama semakin banyak, membuat pengobatan infeksi bakteri
tertentu menjadi semakin sulit. Permasalahan tersebut diperparah
oleh kenyataan bahwa plasmid R, seperti plasmid F, dapat berpindah
dari satu sel bakteri ke sel bakteri lainnya melalui konjugasi.
C. Monera dan Pengaruhnya bagi
Kehidupan
Sebelum membahas secara rinci organisme yang termasuk king-
dom Monera secara lebih mendalam, akan lebih baik kita mengetahui
terlebih dahulu letak kingdom monera (Prokariota) dalam sistem
klasifikasi yang telah dihasilkan oleh ilmuwan-ilmuwan yang terus
bekerja untuk mengungkap dunia Monera ini.
Klasifikasi 5 kingdom dibandingkan skema klasifikasi alternatif
yang baru-baru ini dikemukakan sebagai acuan klasifikasi terbaru
dengan data-data yang lebih baru, yaitu berdasarkan urutan basa
dalam RNA, ternyata belum ditanggapi secara antusias oleh ilmuwan-
ilmuwan ahli klasifikasi prokariota, dengan alasan menunggu data
yang lebih banyak lagi, baru dapat disetujui menjadi sistem klasifikasi
yang baku atau kongkret. Berdasarkan apakah sistem klasifikasi
prokariota ini ditetapkan, kita akan bahas pada subbab ini.
1. Sistem lima kingdom
Sistem lima kingdom mengakui adanya dua jenis sel yang
berbeda secara mendasar, yaitu prokariota dan eukariota, dan
memisahkan prokariota dari semua eukariota dengan
menempatkannya dalam kingdom tersendiri, yaitu Monera. Dengan
mengumpulkan semua prokariota ke dalam kingdom Monera, sistem
lima kingdom berbeda dari sistem klasifikasi yang terdahulu, sistem
2 kingdom, yaitu plantae dan animalia yang didasarkan atas cara
memperoleh makanannya. Sistem lima kingdom terdiri dari:
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
88
Di unduh dari : Bukupaket.com
a. Monera, meliputi organisme uniseluler yang bersifat prokariotik,
termasuk di dalamnya adalah Eubacteria (bakteri) dan
Cyanophyta (alga biru hijau).
b. Protista, meliputi organisme uniseluler yang bersifat eukariotik,
termasuk ke dalamnya adalah protozoa, alga, jamur bersel satu.
c. Plantae, meliputi organisme bersel banyak (multiseluler) dan
selnya memiliki dinding sel serta memiliki klorofil dan bersifat
autotrop.
d. Fungi, meliputi organisme multiseluler, berbentuk benang/hifa,
tidak memiliki klorofil dan bersifat heterotrop.
e. Animalia, meliputi organisme bersel banyak yang sel-selnya
tidak memiliki dinding sel, tidak berklorofil dan bersifat
heterotrop.
2. Sistem klasifikasi tiga Domain Ingatlah
Sistem klasifikasi tiga Domain memberi penekanan lebih Semua
pada pemisahan evolusioner awal antara bakteri dan arkhae prokariota dalam
dengan cara menggunakan suatu takson superkingdom yang klasifikasi yang
disebut dengan Domain. Para ahli sistematika masih berada telah baku yaitu
dalam proses pemisahan kingdom-kingdom prokariota didalam sistem lima
domain bakteri dan arkhae. Domain Eukariot terdiri atas semua kingdom berada
kingdom organisme eukariota. Sistem ini menekankan dalam satu
keanekaragaman biologis diantara protista. kingdom Monera,
dengan ciri-ciri
a. Domain Bakteria semua
b. Domain Archaea organismenya
c. Domain Eukarya tidak memiliki
selubung inti.
Dari kedua sistem klasifikasi yang dimunculkan diatas, yang
penting untuk dipahami adalah bahwa adanya informasi baru
mengenai topik yang menyangkut keanekaragaman biologis pada
level taksonomik yang paling tinggi yaitu superkingdom. Sehingga
biologi sebagai ilmu yang bersifat dinamis akan selalu membuka
cakrawala baru sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan
tekhnologi yang demikian pesatnya saat ini.
Setelah kita mengetahui letak monera pada sistem klasifikasi,
maka pembahasan kita selanjutnya adalah pengaruh dari organisme
monera bagi kehidupan kita. Pada klasifikasi lima kingdom Monera
terbagi menjadi dua kelompok, yaitu Bakteri dan Cyanophyta atau
ganggang hijau biru.
3. Peranan bakteri
a. Bakteri fotosintetik
Sebagaimana tumbuhan hijau, bakteri fotosintetik menggunakan
energi cahaya matahari untuk mereduksi karbon dioksida menjadi
Monera
89
Di unduh dari : Bukupaket.com
The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.
sma10bio Biologi Anshori
Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search